Un espejo curvo se
comporta como una sucesión de espejos planos. Cada uno de ellos tiene una
orientación angular distinta. En cada uno de esos puntos se sigue la ley de reflexión en la que el ángulo de incidencia es igual al de
reflexión.
El espejo convexo es una
porción de una esfera con la parte reflexiva en su exterior. En los
espejos convexos el foco es virtual. Está situado a la derecha del centro
del espejo y contiene una distancia focal positiva. Los rayos reflejados divergen
y solo sus prolongaciones se cortan en un punto sobre el eje principal.
Un espejo curvo es
un espejo cuya superficie reflectante es curva, la cual puede ser convexa (con la deformación hacia afuera) o cóncava (con la
deformación hacia adentro). Muchos espejos curvos poseen superficies que tiene
la forma de un trozo de una esfera, pero algunos dispositivos ópticos poseen espejos con
otras formas. La forma más común que no sea la esférica es la del reflector parabólico, que se
utiliza por ejemplo en los telescopios reflectores
que permiten observar objetos distantes, dado que los sistemas con espejos
esféricos, al igual que lo que sucede con las lentes esféricas, adolecen de aberración esférica.
Una ventaja que poseen los sistemas ópticos basados en espejos comparados con
los sistemas que utilizan lentes es que los espejos no introducen aberración cromática.
En óptica geométrica se
definen una serie de conceptos como:
Eje óptico: es una línea
imaginaria que atraviesa la lente perpendicularmente por su centro. Contiene al
vértice, al centro de curvatura y
al foco.
El vértice es el punto donde el eje óptico corta
a la superficie reflectante del espejo curvo.
El centro de curvatura de
un espejo curvo se define matemáticamente como un punto cuya distancia a
cualquier punto de la superficie reflectante del espejo curvo es constante. Es
el centro de la esfera, en realidad del trozo de esfera, que forma la
superficie reflectante. Físicamente, cualquier rayo luminoso que pase por el centro
de curvatura de un espejo curvo incide perpendicularmente sobre la superficie
reflectante del mismo, y por tanto es reflejado con el mismo ángulo volviendo a
pasar por el centro de curvatura. El camino del rayo incidente sobre el espejo
y el reflejado son por tanto la misma línea. Se suele representar por C.
El foco de un espejo
curvo se define matemáticamente como el punto situado en el eje óptico a mitad
de camino entre el centro de curvatura y el vértice. Físicamente, cualquier
rayo luminoso paralelo al eje óptico y dirigido hacia la superficie reflectante
del espejo será reflejado pasando por el foco. O a la inversa, cualquier rayo
luminoso que pase por el foco e incida sobre la superficie reflectante del
espejo curvo será reflejado paralelamente al eje óptico y alejándose de la
superficie reflectante.
El foco se suele representar como F. También la distancia focal (distancia del foco al vértice) se suele simbolizar por F
o f. La distancia del centro de curvatura al vértice será por tanto 2F o 2f.
El análisis de la trayectoria seguida por un rayo luminoso coincidente con el eje óptico
es trivial. Según lo visto antes, tanto el rayo incidente como el reflejado
seguirán el camino del eje óptico.
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