¿Por qué el espejo cóncavo forma simultáneamente dos imágenes?

En un experimento para encontrar la distancia focal de un espejo cóncavo, primero tuvimos que estimar su distancia focal aproximada. Mantuve un objeto en el punto que estaba más allá del foco frente al espejo y obtuve su imagen real en la pantalla. Pero tan pronto como quité la pantalla, pude ver incluso una imagen invertida de la aguja detrás del espejo (es decir, una imagen virtual). ¿Cómo es esto posible si el espejo cóncavo siempre forma una imagen real para un objeto que se mantiene a una distancia mayor que la distancia focal frente a él?

Respuestas (2)

ver la imagen real invertida "detrás" del espejo es una especie de ilusión óptica. La imagen todavía está frente al espejo, pero sus ojos no pueden encontrar un marco de referencia, por lo que "ve" la imagen en el lugar habitual en el que la ve en el espejo plano, una imagen virtual no estaría invertida. para ayudar a su ojo a ver la imagen, en el lugar donde realmente está, coloque una especie de marco malva en lugar de la pantalla, a veces incluso ayuda si coloca solo su dedo al lado del lugar donde estaba la pantalla antes y ve el verdadero imagen en el aire al lado de su dedo.

Cuando realicé el experimento, vi una imagen invertida que parecía virtual (es decir, no era posible).

Fuente: comentario del OP debajo de esta respuesta . (Visible solo para usuarios con una reputación superior a 10k. Probablemente se eliminó la respuesta).

En primer lugar, debe entenderse que nuestros ojos no pueden distinguir directamente las imágenes reales de las imágenes virtuales. Por lo general, definimos imágenes reales como aquellas que se pueden formar en una pantalla, mientras que las imágenes virtuales no se pueden formar en una pantalla. Cuando os miráis en un espejo plano, detrás de este espejo se forma una imagen virtual. Pero puede ver la imagen virtual porque el cristalino de su ojo forma una imagen real de la imagen virtual formada por el espejo plano en la retina ( suena complicado pero es realmente fácil de entender ).

Suponga que está parado frente a un espejo cóncavo. Independientemente de su distancia desde el espejo, vería algo dentro del espejo. Cuando esté dentro de la distancia focal del espejo, verá una imagen ampliada de su cara. Este es el principio detrás de los espejos de afeitar. Espero que sepas verificar esto usando diagramas de rayos.

Llegando a tu pregunta:

El espejo cóncavo forma una imagen real invertida en su plano focal cuando el objeto está en el infinito (distancias finitas prácticamente grandes en comparación con la distancia focal servirán). Cuando sus ojos están dentro de la distancia focal, es posible que vea una imagen invertida borrosa. Incluso cuando sus ojos están exactamente en la distancia focal, aún verá una imagen borrosa. A medida que se aleja gradualmente, verá una imagen clara invertida del objeto distante.

Surge una pregunta obvia en la mente del lector: ¿por qué vemos una imagen borrosa a distancias más cortas pero vemos una imagen clara/nítida a distancias comparativamente más grandes? Esto tiene algo que ver con la distancia mínima de visión distinta (LDDV) del experimentador. Puedes considerar la imagen real formada por el espejo como un objeto para tus ojos. Cuando la distancia desde el plano focal y sus ojos es menor que su LDDV, la lente de su ojo no puede enfocarla correctamente en la retina. Cuando es más grande que el LDDV, verá una imagen clara del objeto (que de hecho es la imagen invertida real del objeto distante formado por el espejo cóncavo).

En realidad, está viendo un objeto imaginario flotando en el aire que parece estar detrás del espejo, una ilusión óptica como se describe en esta respuesta debido a la falta de una referencia. Supongamos que su LDDV es muy (muy) grande, entonces no podría ver una imagen clara más allá de la distancia focal a distancias comparativamente más cortas.

Requerimos de una pantalla para ver una imagen real. Si una pantalla no está presente en el sitio donde se forma la imagen flotante en el aire, ¿cómo podemos seguir viéndola?
@Physicsfreak: puedes ver la imagen real porque actúa como un objeto real para tus ojos. Los rayos reflejados convergen en un punto y divergen del otro lado. Cuando considera el sistema desde el otro lado, puede reconocer la imagen real como un objeto real (un objeto ordinario). Después de esto, la situación es muy similar a un objeto colocado en el plano focal de tamaño apropiado, olvidando todo lo que sucedió antes.