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Reflexión en espejos

En esta experiencia se trabaja la reflexión de la luz tanto en espejos planos como en espejos esféricos.
En los primeros se obtiene la igualdad de los ángulos incidente y reflejado.
En los espejos esféricos se localizan sus focos y se miden sus distancias focales y se relacionan con espejos de estos tipos en la vida real, como espejos para el tráfico, antenas parabólicas o espejos de cosmética.



Enlace al guión de laboratorio.




Material

- Banco óptico.
- Foco luminoso.
- Rejillas de 1 y de 3 ranuras.
- Soportes para rejillas.
- Dos soportes para foco y disco.
- Lente f'= + 50 mm.
- Disco de Hartl.
- Espejos planos y esféricos.
- Diapositiva de tres colores.
- Regla y papel.

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El foco y la lente de f'=50 mm se pueden sustituir con una linerna y una lupa.
Las rejillas de 1 o 3 ranuras se pueden hacer con papel de aluminio o con láminas de plástico opaco sujetos a un marco como, por ejemplo, una anilla de laboratorio
Los espejos esféricos cóncavo y convexo suelen estar en caras opuestas de la misma pieza. Una aproximación es una cuchara bien pulida.
Si no se dispone de un disco de Hartl, es fácil de sustituir dibujándolo en un papel.



Comentarios a la preparación del montaje

Para la preparación del banco óptico hay instrucciones más detalladas en "Montaje del banco óptico".
Dejar el laboratorio en penumbra facilita las observaciones. Oscurecer demasiado no permite encontrar los materiales y no facilita el control del aula.
Para medir los ángulos de incidencia y de reflexión el espejo plano debe estar alineado en el disco de Hartl con el eje 90-90 y hacer pasar el rayo incidente por el centro del disco sobre la línea de 0 grados.
El foco con la bombilla de incandescencia tiende a recalentarse, es conveniente mantenerlo encendido el menor tiempo posible y, evidentemente, no tocar la bombilla hasta que se enfríe.


Aspectos didácticos


Este trabajo pretende:

- Deducir la ley de ángulos iguales para el rayo incidente y el reflejado.
- Observar el foco real de un espejo cóncavo y medir su distancia focal.
- Determinar el foco virtual de un espejo convexo y medir su distancia focal.
- Relacionar el radio de curvatura y la distancia focal en espejos esféricos.

En el espejo plano con rayos de tres colores hay que hacer ver la inversión de los rayos que provocan una "imagen especular".
Es interesante relacionar la concentración de la luz de una lupa (lente convergente) con la de los espejos cóncavos, sirviendo ambos como concentradores de luz.
Se debe relacionar los espejos cóncavos con las antenas parabólicas y radiotelescopios y los espejos convexos con los espejos para el tráfico en las esquinas.
Es frecuente tener dificultades para diferenciar cóncavo y convexo. Es útil relacionar cóncavo con cuenco, un objeto cóncavo retiene el agua como un cuenco.


Montaje completo
Espejo plano
Brújula paralela al hilo con circuito abierto
Espejo cóncavo y foco
Brújula paralela al hilo con circuito abierto
Espejo convexo


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