Espejos Cóncavos y Convexos

Espejos Cóncavos y Convexos es un banco de óptica geométrica en 3D donde los estudiantes exploran la reflexión esférica y la formación de imágenes. Una vela objeto brillante se sitúa frente a un espejo reflectante cuya superficie cambia entre convergente (cóncavo, distancia focal positiva) y divergente (convexo, distancia focal negativa). Tres rayos principales codificados por colores van desde la llama de la vela hasta el espejo y se reflejan en el espacio, con prolongaciones virtuales translúcidas detrás del espejo cuando los rayos divergen. Las lecturas en vivo calculan la distancia de la imagen d_i mediante la ecuación de los espejos 1/f = 1/d_o + 1/d_i, el aumento lateral M = -d_i / d_o y la clasificación de la imagen.

• En modo Cóncavo, coloca la vela más allá del centro de curvatura C (d_o mayor que 2f) y observa la imagen real, invertida y más pequeña formada entre F y C.
• Arrastra la vela hasta C (d_o = 2f) y verifica que la imagen real invertida tenga exactamente la misma distancia y tamaño que el objeto (M = -1.00).
• Mueve la vela dentro del foco F (d_o menor que f) del espejo cóncavo para ver cómo los rayos divergen al frente y convergen en una imagen virtual derecha y aumentada detrás del espejo.
• Haz clic en el espejo para cambiar al modo Convexo (Divergente) y arrastra la vela a cualquier punto del banco para confirmar que un espejo convexo siempre forma una imagen virtual derecha y reducida.
• Ajusta la Distancia focal |f| con el control deslizante y observa cómo el foco F y el centro de curvatura C se deslizan a lo largo del eje óptico.

1. 1Utilizar la ecuación de los espejos 1/f = 1/d_o + 1/d_i y la fórmula de aumento M = -d_i / d_o para localizar y dimensionar imágenes en espejos esféricos.
2. 2Trazar los tres rayos principales (paralelo-focal, al vértice y focal-paralelo) tanto para espejos cóncavos como convexos.
3. 3Explicar la diferencia física entre una imagen real (los rayos de luz realmente convergen) y una imagen virtual (los rayos divergentes parecen provenir de detrás del espejo).
4. 4Describir cómo un espejo cóncavo pasa de formar imágenes reales invertidas a imágenes virtuales derechas cuando el objeto cruza el foco F.

Preguntas frecuentes de los docentes