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662 Capítulo 34 Reflexión y espejos
Objetivos
Cuando termine de estudiar este capítulo el alumno:
1. Demostrará, mediante definiciones e ilustraciones, que ha com prendido los
términos siguientes: imágenes virtuales, imágenes reales, espejo convergente,
espejo divergente, amplificación, longitud focal y aberración esférica.
2. Usará técnicas de trazado de rayos para construir imágenes form adas por espejos
esféricos.
3. Predecirá matem áticam ente la naturaleza, el tamaño y la ubicación de imágenes
form adas en espejos esféricos.
4. Determinará la amplificación o la longitud focal de espejos esféricos mediante
métodos matemáticos y experim entales.
El ojo responde a la luz. Es posible ver los objetos gracias a la luz, ya sea por la que emite el
objeto o por la que se refleja en él. Ahora tenemos conocimientos generales de la naturaleza
de la luz y hemos estudiado objetos luminosos y métodos para medir la luz que emiten.
Si bien todo tipo de luz se origina en una fuente de energía, por ejemplo, el Sol, una lámpara
eléctrica o una vela encendida, la mayor parte de la que vemos en el mundo físico resulta
de luz reflejada. En este capítulo nos ocuparemos de las leyes que describen cómo regresa la
luz a su medio original como resultado de incidir sobre una superficie. Aunque este fenómeno,
llamado reflexión, puede interpretarse en términos de la teoría ondulatoria electromagnética
de Maxwell, es más sencillo describirla siguiendo la trayectoria de rayos luminosos.
El tratamiento en forma de rayos, que se conoce generalmente como óptica geométrica,
se basa en la aplicación del principio de Huygens. Recuerde que los rayos de luz son líneas
imaginarias trazadas en forma perpendicular a los frentes de onda que avanzan en la dirección
de la propagación de la luz.
Las leyes de la reflexión
Cuando la luz incide en la frontera o límite entre dos medios, por ejemplo aire y vidrio, se
pueden presentar una o varias de estas tres situaciones. Como se muestra en la figura 34.1,
una parte de la luz que incide sobre una superficie de vidrio se refleja y otra parte penetra en
éste. La luz que entra en el vidrio es absorbida parcialmente y la parte restante se transmite.
La luz transmitida en general sufre un cambio de dirección, lo cual se conoce como refracción.
En este capítulo nos ocuparemos únicamente del fenómeno conocido como reflexión.
Figura 34.1 Cuando la luz incide en la frontera de dos medios, puede ser reflejada, refractada o absorbida.