¿Cuál será el efecto sobre la imagen formada por un mirascopio si se usan espejos esféricos en lugar de espejos parabólicos?

Estaba aprendiendo sobre la física detrás de los "mirascopios" de varios recursos en línea. Se explica que un mirascopio consta de dos espejos parabólicos cóncavos de igual distancia focal colocados uno encima del otro de tal manera que sus ejes principales coincidan. Además, la distancia entre los polos de los dos espejos es exactamente igual a las distancias focales de los dos espejos.

Consideremos el siguiente diagrama:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Un objeto colocado en el espejo inferior estará en el plano focal del espejo superior. Por lo tanto, los rayos que emergen del objeto se reflejarán paralelos al eje principal después del reflejo del espejo superior. Estos rayos, que son paralelos al eje principal, se enfocan en el plano focal del espejo en la parte inferior después de la segunda reflexión. Así se forma una imagen invertida real cerca del agujero.

Según tengo entendido, se podrían usar espejos cóncavos parabólicos o esféricos, ya que su funcionalidad es casi la misma para un objeto colocado en sus puntos focales. Sin embargo, según las fuentes a las que me referí, solo se usan espejos parabólicos para hacer mirascopios. Entonces, ¿qué sucede si usamos un espejo cóncavo esférico en lugar de un espejo parabólico? ¿Cuáles serán los efectos sobre la imagen formada?

Mis pensamientos:

Creo que un espejo parabólico es una mejor opción que un espejo cóncavo, ya que la aberración esférica en el primero es comparativamente menor que en el segundo. Inferí este punto del siguiente texto de un artículo de Wikipedia:

Los espejos esféricos, sin embargo, sufren de aberración esférica: los rayos paralelos reflejados por dichos espejos no se enfocan en un solo punto. Para rayos paralelos, como los que provienen de un objeto muy distante, un reflector parabólico puede hacer un mejor trabajo .

Pero no estoy seguro de si esta es la razón por la cual los espejos parabólicos se usan en los mirascopios, ya que creo que un objeto que no produce su propia luz, se ilumina solo por la luz que proviene del orificio en el espejo superior y por lo tanto marginal los rayos (rayos alejados del eje principal) no son de gran importancia.

Referencias:

  1. Universidad de Wisconsin-Madison
  2. El Mirascope: una explicación a nivel conceptual

Imagen cortesía: Mi propio trabajo :)

Respuestas (2)

(Nota: esta respuesta aborda v1 o v3. Desde entonces, la pregunta ha sido revisada).

Creo que los miraskope -al menos dos diferentes que tengo- son esféricos. Son muy baratos, unos 5 y 10 $ por lo que la fabricación es barata, funcionan bien ya que solo hacen imágenes de objetos relativamente pequeños, pero supongo que en los grandes museos de ciencia se usan parábolas para mostrar objetos 3D más grandes.

(Nota: esta respuesta aborda v1 o v3. Desde entonces, la pregunta ha sido revisada).

Parece que tienes una pequeña confusión sobre el vocabulario. Los espejos pueden ser planos o cóncavos o convexos. En este caso estamos hablando de espejos cóncavos.

Los espejos cóncavos pueden tener forma de esfera, parábola o cualquier otra cosa. Una parábola es mejor porque es la forma perfecta para reflejar los rayos que vienen de un punto en rayos paralelos. Un telescopio hace lo contrario. Toma rayos paralelos de estrellas distantes y los refleja en un punto. Una parábola también hace esto.

Pero las esferas son mucho más fáciles de hacer al moler una lente o un espejo. La curvatura es la misma en todas partes. Muchos telescopios usan espejos esféricos.

Para los telescopios, los espejos tienen curvas suaves, casi planas. En este caso, la diferencia entre un espejo esférico y parabólico es pequeña, a menudo solo unas pocas longitudes de onda de luz. En este caso, un espejo esférico hace un buen trabajo.

Un mirascopio tiene una curvatura más pronunciada que un espejo de telescopio típico. Un espejo parabólico sería mejor en este caso.

Gracias por su respuesta :) Entendí que los espejos parabólicos pueden ser cóncavos o convexos. Aquí, creo que el "espejo cóncavo" se refiere a un espejo esférico en lugar de uno parabólico. Modifiqué ligeramente mi pregunta como "¿ Qué tipo de espejo usa un mirascopio: esférico o parabólico? " Entonces, a la nueva pregunta, la respuesta es principalmente parabólica y la razón es minimizar la aberración esférica. ¿Tengo razón?
Por cierto, según " Parece que tienes una pequeña confusión sobre el vocabulario. Los espejos pueden ser planos, cóncavos o convexos. En este caso, estamos hablando de espejos cóncavos ".: No estoy confundido por la terminología. Es porque he usado el término "espejos cóncavos" predominantemente para espejos esféricos. Si los sitios web significaran un espejo parabólico en lugar de un espejo cóncavo esférico, no habría hecho esta pregunta si se refirieran a ellos como "espejos parabólicos cóncavos" :)
Hola. He hecho algunos cambios a mi pregunta. Si pudiera abordar todos los problemas y realizar los cambios correspondientes, procederé a aceptar su respuesta. ¡Gracias!