Formación de imágenes en los espejos planos

1. Tema:
Imágenes formadas por Espejos Planos
Materia: Fisica II
Ing. Diego Proaño
Autor: Katherine Gualotuña

2. Introducción
En determinadas ocasiones, se puede observar que la luz choca con la superficie de un
cuerpo cualquiera, ocasionando su difusión parcial o total en todas las direcciones. En
cambio, si la superficie del cuerpo se encuentra totalmente pulimentada, esta devuelve el
haz de luz en una sola dirección la cuál dependerá de la posición del rayo con respecto a
la superficie. En otros términos, se dice que el rayo ha sido reflejado y que la superficie
reflectora es un espejo. [1]
Figura 1. Rayo reflejado y superficie reflectora [2]

3. ¿Qué es un espejo plano?
Es una superficie plana, lisa y muy pulimentada, capaz de reflejar los rayos de luz que llegan hacia
él con una capacidad reflectora de aproximadamente el 95% o superior, variando la trayectoria y
formando una imagen no distorsionada del haz de luz. [2]
La óptica geométrica explica este fenómeno, suponiendo que los rayos luminosos cambian de
dirección al llegar al espejo, siguiendo las leyes de la reflexión. [3]
Figura 2. Espejo plano [3]

4. Ley de Reflexión
Establece que el ángulo que forma el rayo incidente con la normal, es igual al ángulo que se
forma entre el rayo reflejado y la normal. Cabe mencionar que la reflexión ocurre en el mismo
plano y que la normal es perpendicular a la superficie reflectante. [3]
Figura 3. Ley de reflexión [3]

5. Características
• Los rayos reflejados por los espejos planos parecen proceder de imágenes situadas detrás de
dichos espejos: las imágenes carecen de existencia real, y se dice que son virtuales.
• Los rayos luminosos, después de ser reflejados por un espejo plano, parecen proceder de
puntos del espacio situados detrás del espejo y simétricos del objeto.
Las imágenes producidas por los espejos planos:
• Es simétrica, pues se encuentra a la misma distancia del espejo que el objeto
• Virtual, porque se ve como si estuviera dentro del espejo.
• Del mismo tamaño que el objeto original
• Derecha, porque conserva la misma orientación que el objeto pero presenta inversión lateral ya
que los lados derecho e izquierdo se invierten. [4]
Figura 4. Características de la imagen de un espejo plano [5]

6. Ecuación fundamental
𝒔 = −𝒔′
Dónde:
𝒔 distancia del objeto al origen O.
−𝒔 distancia de la imagen al origen O.
• Su unidad de medida es el metro (m)
• La distancia es negativa cuando esta delante del espejo y positivo detrás. [2]
Figura 5. Sentido de las distancias del objeto e imagen [3]

7. Focos
Los espejos planos carecen de focos como puntos reales del plano. Cualquier rayo que incida
en el espejo paralelo al eje óptico, se reflejará y continuará paralelo al eje óptico. Por lo tanto,
la distancia focal será: [2]
𝑓 = ∞
Aumento Lateral
El aumento lateral o transversal en los espejos planos siempre es uno, es por ello que la
imagen siempre tiene el mismo tamaño que el objeto. [2]
𝐴 𝐿 = 1

8. Comportamiento de un espejo plano ante una fuente puntual
En la siguiente gráfica, aparecen dos rayos dibujados, el rayo 1 se dirige directamente hacia el espejo y
se refleja en la misma dirección, y el rayo 2, que incide oblicuamente, con ángulo 𝜃𝑖 y se refleja con
ángulo 𝜃𝑟. [2]
Figura 6. Comportamiento de un espejo plano [6]

9. Semejanza de triángulos
Para la resolución de ejercicios sobre espejos planos, básicamente debemos apoyarnos
en la semejanza de triángulos.
No es necesario comprobar que sus ángulos son iguales y que sus lados son
proporcionales para saber si dos triángulos son semejantes. Es suficiente que
se cumpla alguno de los criterios ya expuestos. [7]
Figura 7. Comportamiento de un espejo plano [7]

10. [1] VASQUEZ, J. (2010). Física II Espejos planos y específicos. <https://www.academia.edu/9453265/RELFEXION_DE_ESPEJOS_PLANOS> .
[Consulta:26 de diciembre 2020]
[2] BLOGSPOT. Reflexión de una línea láser sobre dos espejos. <http://6feria.blogspot.com/2015/01/reflexion-de-una-linea-laser-sobre.html>
. [Consulta:26 de diciembre 2020]
[3] FISICALAB. El espejo plano. <https://www.fisicalab.com/apartado/espejo-plano> . [Consulta:26 de diciembre 2020]
[4] BASANTES, K. (2020). Imágenes formadas por Espejos Planos. <https://es.calameo.com/read/006337613e565675459e4> . [Consulta:26
de diciembre 2020]
[5] SLIDESHARE. La luz. <https://es.slideshare.net/aula21/la-luz2eso> . [Consulta:26 de diciembre 2020]
[6] LIFEDER.COM. Espejos planos: ecuación, comportamiento y gráficas. <https://www.lifeder.com/espejos-planos/>. [Consulta: 28 de diciembre 2020]
[7] RECURSOSTIC.EDUCACION.ES. Semejanza de figuras. <http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/2esomatematicas/2quincena7/2quincena7_contenidos_2b.htm>.
[Consulta:26 de diciembre 2020]