Espejos

2. Espejos planos

2.1. Formación de la imagen de un objeto puntual

Veremos a continuación, la formación de la imagen de un cuerpo puntual ubicado frente a un espejo plano y explicaremos sus características.

a la derecha un punto verde que representa un objeto puntual, llamado A, ubicado frente a un espejo plano vertical

Figura 1. Objeto puntual, A, ubicado frente a un espejo plano vertical (se representa el perfil del espejo).

El punto A refleja un rayo de luz que incide perpendicularmente a la superficie del espejo. Se muestra que este rayo se refleja en la misma dirección. Los ángulos de incidencia y de reflexión valen 0º.

Figura 2. El objeto A refleja un rayo de luz que incide en el espejo, este rayo se refleja sobre sí mismo.

Se observa en la figura 2 que el rayo incidente en el espejo forma un ángulo de 0º con la normal, porque coincide con su dirección. Por la 2da. Ley de Reflexión los ángulos de incidencia y de reflexión son iguales, por lo tanto el rayo reflejado se encuentra en la misma dirección que el rayo incidente y forma 0º con la normal.

Desde el mismo objeto puntual A, se refleja otro rayo que incide sobre el espejo con un ángulo (ángulo de incidencia), éste rayo se refleja formando un ángulo igual que el de incidencia. En esta imagen se observan el rayo que se describió y el que estaba en la imagen anterior.

Figura 3. El objeto A refleja otro rayo que incide en el espejo formando un ángulo con respecto a la normal.

En la figura 3 se representa otro rayo, pero éste al incidir en el espejo lo hace con cierto ángulo. El rayo reflejado, tiene el mismo ángulo con respecto a la normal que el rayo incidente.

Desde el mismo objeto puntual A, se refleja otro rayo que incide sobre el espejo con un ángulo (ángulo de incidencia), éste rayo se refleja formando un ángulo igual que el de incidencia. En esta imagen se observan los 3 rayos incidentes y los 3 rayos reflejados correspondientes.

Figura 4. El objeto A refleja otro rayo que incide en el espejo formando un ángulo, diferente al rayo anterior, con respecto a la normal.

El objeto A refleja infinitos rayos, en la figura 4 se representa otro rayo para ejemplificar esta situación. Observa que los ángulos de incidencia y de reflexión de cada rayo son iguales. Los rayos fueron representados con colores diferentes para facilitar la visualización de la trayectoria de cada uno de ellos.

La visualización de la imagen se produce al realizar las prolongaciones de los rayos reflejados:

se realizan las prolongaciones de los rayos reflejados (con líneas punteadas por detras del espejo), estas tres prolongaciones se intersectan en un punto A', dónde se forma la imagen del objeto. En los rayos reflejados negro y rojo, están ubicados dos observadores que ven la imagen del objeto puntual.

Figura 5. Dos observadores visualizan la imagen del objeto A en el punto en el que se intersectan las prolongaciones de los rayos reflejados.

Se explica así, mediante el uso de las leyes de la reflexión, la formación de una imagen en un espejo plano. Esta imagen se caracteriza por ser virtual, pues se forma con la intersección de las prolongaciones de los rayos reflejados, esto significa que no se puede proyectar en una pantalla y que esta imagen se forma en el cerebro del observador.