Rotación de un espejo plano. Estudio de la rotación de un espejo

En nuestros estudios de espejos planos vimos que son superficies planas y pulidas que reflejan la imagen de un objeto. Según la ley de la reflexión, el rayo incidente, la línea recta normal a la superficie del plano del espejo y el rayo reflejado pertenecen al mismo plano y el ángulo incidente es congruente con el ángulo de reflexión.

Así, un espejo plano combina una imagen virtual, derecha y del mismo tamaño que el objeto, con esta imagen posicionada simétricamente al objeto en relación con el plano del espejo, es decir, la imagen tiene la misma distancia del espejo en relación con la distancia del espejo objeto al espejo. Veamos la figura de arriba: en ella tenemos un rayo de luz que incide sobre la superficie plana del espejo fijado en el punto O. Podemos ver que el rayo se refleja siguiendo exactamente la segunda ley de reflexión.

Ver la figura de arriba: en ella podemos ver que en la posición 1 tenemos un rayo de luz incidente (Ri) y que Rr₁ es el rayo reflejado. Si hacemos girar el espejo alrededor del punto fijo O en un ángulo α vemos que el mismo rayo incidente Ri individualiza el rayo reflejado Rr

₂, ahora con el espejo en la posición 2, como se muestra en la figura anterior.

Según la figura, tenemos, para la trayectoria descrita por el rayo, que:

I₁es el punto donde el rayo de luz incide en el espejo, en la posición 1;
I₂ es el punto donde el rayo luminoso incide en el espejo, exactamente en la posición 2;
α es el ángulo de rotación del espejo plano, en la posición fija;
Δ es el ángulo de rotación de los rayos reflejados, es decir, es el ángulo entre Rr₁ y Rr_2;
I es el punto de intersección entre las extensiones de los rayos de reflexión e incidencia en la segunda posición del espejo.

Como la suma de los ángulos internos de un triángulo es igual a 180º, tenemos:

∆ + 2a + (180 ° -2b) = 180 °

∆ = 2b-2a

∆ = 2 (b-a) (I)

α = b-a (II)

Reemplazando (II) en (I), tenemos:

∆ =2α

Por tanto, podemos definir que el ángulo de rotación de los rayos reflejados es el doble del ángulo de rotación del espejo.

Por Domitiano Marques
Licenciada en Física

Fuente: Escuela Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/rotacao-um-espelho-plano.htm