Tarea nº2 Física General Ondas Reflexión

¿Qué es la Reflexión? La reflexión es el cambio en la dirección de un rayo de luz cuando este no logra traspasar la interfaz entre dos medios. Se trata de un fenómeno característico de la propagación por ondas, que se produce cuando un rayo choca contra una superficie formando un ángulo con la normal (es decir, la línea perpendicular a la superficie del medio), llamado ángulo de incidencia, y es rechazado en una dirección dada por el ángulo de reflexión. El fenómeno de la reflexión ocurre con la luz visible, con las ondas sonoras, con las microondas, con los rayos X, etc., pero las modalidades con las que se manifiestan son diferentes al variar la longitud de onda de la radiación incidente. Aunque los ángulos de incidencia y reflexión son iguales, si la superficie es cóncava los distintos rayos tenderán a juntarse mientras que, si es convexa, a separarse. Mediante este principio se construyen los telescopios de reflexión.

Reflexión en espejos planos Supongamos un conjunto de rayos incidentes que provienen de un foco luminoso (foco real), O, y que se reflejan en un espejo plano pulido. Al observador le parecerá que los rayos reflejados que le llegan provienen del foco O´, al otro lado del espejo. O´ constituye un foco virtual. La distancia de O al espejo es la misma que hay del espejo a O’. El foco virtual O´ es simétrico a O respecto del espejo.

Reflexión en espejos planos Resumiendo: La imagen formada en un espejo plano es virtual (los rayos reflejados parecen provenir del punto imagen pero no pasan realmente por dicho punto, sólo lo hacen sus prolongaciones). La imagen formada en un espejo plano es del mismo tamaño que el objeto. La imagen formada presenta inversión lateral (izquierda-derecha).

¿Cómo formar una imagen en un espejo plano? 1º Desde el punto A1 ( punta de flecha) se trazan dos rayos luminosos. Uno de ellos es normal al espejo y se refleja retrocediendo en la misma dirección. El otro incide con un cierto ángulo α en el espejo y se refleja formado un ángulo igual. La prolongación de los dos rayos reflejados da lugar a A2, imagen virtual de A1. Espejo α α A1 A2 B1

¿Cómo formar una imagen en un espejo plano? 2º Si procedemos de igual modo con B1 (inicio flecha), obtendremos B2. Espejo α α A1 A2 B1 B2 β β

¿Cómo formar una imagen en un espejo plano? 3º Al unir A2 con B2 obtendremos la imagen del objeto Espejo α α A1 A2 B1 B2 β β

Formulación del ejercicio El dispositivo que se muestra en la figura se llama “nivel óptico” y es muy útil para medir pequeñas deflexiones. En la figura, un rayo de luz IO incide sobre un espejo plano pequeño sobre una escala recta SC, paralela al espejo MM y se localiza a 1 [m] de distancia. Cuando el espejo gira a un ángulo de 8,0º y toma la posición M’M’, ¿Qué distancia se desplazará sobre la escala la mancha de luz?

Desarrollo Físico Cuando el nivel óptico se encuentra en la posición MM, el rayo incidente va de I a O y el reflejado de O a I, marcando la escala SC en el punto I.

Desarrollo Físico Cuando el nivel óptico se encuentra en la posición M’M’, el rayo incidente va de I a O y el reflejado de O a R, marcando la escala SC en el punto R.

Desarrollo Físico Como el rayo incidente “choca” con una superficie plana que tiene 8º de inclinación , éste tiene 8º de desviación respecto a la Normal. Al igual que el rayo incidente el rayo reflejado tiene 8º de desviación respecto a la Normal. N Por lo tanto, el ángulo total entre los rayos incidente y reflejado es de 16º. N: Normal

Desarrollo Matemático Al aplicar trigonometría en el triangulo OIR , podemos calcular la tangente del ángulo formado por el rayo incidente y el rayo reflejado , en este caso α=16º. Tg(α)= IR / IO Tg(16º)= X / 1 (m) X=Tg(16º)*1 (m) X=0,286745*1 (m) X=0,286745 (m) Por lo tanto, la distancia que se desplazará sobre la escala la mancha de luz es de 28,6745 (cm)