Espejo

Los primeros espejos utilizados por los humanos fueron probablemente charcos de agua estancada o piedras brillantes. ^{[ 5 ]} Los requisitos para hacer un buen espejo son una superficie con un grado muy alto de planitud (preferiblemente, pero no necesariamente, con alta reflectividad ) y una rugosidad superficial menor que la longitud de onda de la luz.

Los primeros espejos fabricados eran piezas de piedra pulida, como la obsidiana , un vidrio volcánico natural . ^{[ 6 ]} Ejemplos de espejos de obsidiana encontrados en Çatalhöyük, en Anatolia (actual Turquía), se han datado en torno al 6000  a. C. ^{[ 7 ]} Los espejos de cobre pulido se elaboraron en Mesopotamia desde el 4000  a. C., ^{[ 7 ]} y en el antiguo Egipto desde alrededor del 3000  a. C. ^{[ 8 ]} Los espejos de piedra pulida de América Central y del Sur datan de alrededor del 2000  a. C. en adelante. ^{[ 7 ]}

En la Edad del Bronce, la mayoría de las culturas utilizaban espejos hechos de discos pulidos de bronce , cobre , plata u otros metales. ^{[ 6 ] [ 9 ]} Los habitantes de Kerma, en Nubia, eran expertos en la fabricación de espejos. Se han encontrado restos de sus hornos de bronce dentro del templo de Kerma. ^{[ 10 ]} En China, los espejos de bronce se fabricaban desde alrededor del 2000  a. C., ^{[ 11 ]} algunos de los primeros ejemplos de bronce y cobre fueron producidos por la cultura Qijia . Estos espejos metálicos siguieron siendo la norma hasta la Antigüedad Greco-Romana y durante toda la Edad Media en Europa . ^{[ 12 ]} Durante el Imperio Romano, los espejos de plata eran ampliamente utilizados por los sirvientes. ^{[ 13 ]}

El metal especular es una aleación altamente reflectante de cobre y estaño que se utilizó para espejos hasta hace un par de siglos. Hasta mediados del siglo XIX, muchos telescopios astronómicos utilizaban espejos de metal especular. El telescopio reflector de Isaac Newton de 1668 utilizaba metal especular, al igual que el Gran Telescopio de Melbourne de Australia , instalado en 1869. ^{[ 14 ]} Los espejos de metal especular podrían tener su origen en China e India. ^{[ 15 ]} Los espejos de metal especular o de cualquier metal precioso eran difíciles de producir y solo los ricos podían permitírselos. ^{[ 16 ]}

Los espejos metálicos comunes se empañaban y requerían pulido frecuente. Los espejos de bronce tenían baja reflectividad y mala reproducción del color , y los de piedra eran mucho peores en este sentido. ^{[ 17 ] : p.11} Estos defectos explican la referencia del Nuevo Testamento en 1 Corintios 13 a ver "como en un espejo, oscuramente".

El filósofo griego Sócrates exhortó a los jóvenes a mirarse en los espejos para que, si eran bellos, se volvieran dignos de su belleza, y si eran feos, supieran cómo ocultar su deshonra mediante el aprendizaje. ^{[ 17 ] : p.106}

El vidrio comenzó a usarse para espejos en el siglo I d. C. , con el desarrollo del vidrio de cal sodada y el soplado de vidrio . ^{[ 18 ]} El erudito romano Plinio el Viejo afirma que los artesanos de Sidón (actual Líbano ) producían espejos de vidrio recubiertos con pan de plomo u oro en la parte posterior. El metal proporcionaba una buena reflectividad, y el vidrio proporcionaba una superficie lisa y protegía el metal de arañazos y deslustre. ^{[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] [ 17 ] : p.12 [ 22 ]} Sin embargo, no hay evidencia arqueológica de espejos de vidrio anteriores al siglo III. ^{[ 23 ]}

Estos primeros espejos de vidrio se fabricaban soplando una burbuja de vidrio y luego cortando una pequeña sección circular de 10 a 20 cm de diámetro. Su superficie era cóncava o convexa, y las imperfecciones tendían a distorsionar la imagen. Los espejos recubiertos de plomo eran muy delgados para evitar que se agrietaran por el calor del metal fundido. ^{[ 17 ] : p.10} Debido a la mala calidad, el alto costo y el pequeño tamaño de los espejos de vidrio, los espejos de metal sólido (principalmente de acero) siguieron siendo de uso común hasta finales del siglo XIX. ^{[ 17 ] : p.13}

Los espejos metálicos recubiertos de plata se desarrollaron en China ya en el año 500 d. C. El metal desnudo se recubría con una amalgama y luego se calentaba hasta que el mercurio se evaporaba. ^{[ 24 ]}

La evolución de los espejos de vidrio en la Edad Media siguió las mejoras en la tecnología de fabricación de vidrio . Los vidrieros en Francia fabricaban placas de vidrio planas soplando burbujas de vidrio, haciéndolas girar rápidamente para aplanarlas y cortando rectángulos de ellas. Un método mejor, desarrollado en Alemania y perfeccionado en Venecia en el siglo XVI, consistía en soplar un cilindro de vidrio, cortar los extremos, rebanarlo longitudinalmente y desenrollarlo sobre una placa caliente plana. ^{[ 17 ] : p.11} Los vidrieros venecianos también adoptaron el vidrio de plomo para los espejos, debido a su claridad cristalina y su facilidad de trabajo.

Durante el Renacimiento europeo temprano , se desarrolló una técnica de dorado al fuego para producir un recubrimiento de estaño uniforme y altamente reflectante para espejos de vidrio. La parte posterior del vidrio se recubría con una amalgama de estaño y mercurio , y luego el mercurio se evaporaba calentando la pieza. Este proceso causaba menos choque térmico al vidrio que el método anterior de plomo fundido. ^{[ 17 ] : p.16} Se desconoce la fecha y el lugar del descubrimiento, pero en el siglo XVI Venecia era un centro de producción de espejos que utilizaba esta técnica. Estos espejos venecianos tenían hasta 100 cm (40 pulgadas ) de lado. 

Venecia mantuvo su monopolio sobre la técnica de la amalgama de estaño durante un siglo. Los espejos venecianos con marcos ricamente decorados servían como adornos de lujo para palacios de toda Europa y eran muy caros. Por ejemplo, a finales del siglo XVII, se dice que la condesa de Fiesque intercambió una granja de trigo entera por un espejo, considerándolo una ganga. ^{[ 25 ]} Sin embargo, a finales de ese siglo, el secreto se filtró a través del espionaje industrial. Los talleres franceses lograron industrializar el proceso a gran escala, haciendo que los espejos fueran asequibles para las masas, a pesar de la toxicidad del vapor de mercurio. ^{[ 26 ]}

La invención de la máquina de cinta a finales de la Revolución Industrial permitió la producción en masa de paneles de vidrio modernos. ^{[ 17 ]} La fábrica Saint-Gobain , fundada por iniciativa real en Francia, fue un fabricante importante, y el vidrio bohemio y alemán, a menudo bastante más barato, también fue importante.

La invención del espejo de vidrio plateado se atribuye al químico alemán Justus von Liebig en 1835. ^{[ 27 ]} Su proceso de deposición húmeda consistía en depositar una fina capa de plata metálica sobre vidrio mediante la reducción química del nitrato de plata . Este proceso de plateado se adaptó para la producción en masa y propició una mayor disponibilidad de espejos asequibles.

Los espejos suelen producirse mediante la deposición húmeda de plata, o a veces de níquel o cromo (este último se usa con mayor frecuencia en los espejos de automóviles) mediante galvanoplastia directamente sobre el sustrato de vidrio. ^{[ 28 ]}

Los espejos de vidrio para instrumentos ópticos se fabrican generalmente mediante métodos de deposición al vacío . Estas técnicas tienen su origen en las observaciones realizadas en las décadas de 1920 y 1930, donde se constató que el metal era expulsado de los electrodos de las lámparas de descarga de gas y se condensaba en las paredes de vidrio, formando un recubrimiento similar a un espejo. Este fenómeno, denominado pulverización catódica , se convirtió en un método industrial de recubrimiento metálico con el desarrollo de la tecnología de semiconductores en la década de 1970.

Se había observado un fenómeno similar con las bombillas incandescentes : el metal del filamento caliente se sublimaba lentamente y se condensaba en las paredes de la bombilla. Este fenómeno fue desarrollado por Pohl y Pringsheim en 1912, dando lugar al método de recubrimiento por evaporación. John D. Strong utilizó este método para fabricar los primeros espejos de telescopio recubiertos de aluminio en la década de 1930. ^{[ 29 ]} El primer espejo dieléctrico fue creado en 1937 por Auwarter utilizando rodio evaporado . ^{[ 18 ]}

El recubrimiento metálico de los espejos de vidrio suele protegerse de la abrasión y la corrosión mediante una capa de pintura. Los espejos para instrumentos ópticos a menudo tienen la capa metálica en la cara frontal, para que la luz no tenga que atravesar el vidrio dos veces. En estos espejos, el metal puede protegerse con un recubrimiento transparente delgado de un material no metálico ( dieléctrico ). El primer espejo metálico con un recubrimiento dieléctrico de dióxido de silicio fue creado por Hass en 1937. En 1939, en la empresa Schott Glass , Walter Geffcken inventó los primeros espejos dieléctricos con recubrimientos multicapa. ^{[ 18 ]}

Los griegos de la Antigüedad Clásica estaban familiarizados con el uso de espejos para concentrar la luz. El matemático Diocles describió y estudió los espejos parabólicos en su obra Sobre los espejos abrasivos . ^{[ 30 ]} Ptolomeo realizó varios experimentos con espejos curvos de hierro pulido, ^{[ 2 ] : p. 64} y analizó los espejos planos, esféricos convexos y esféricos cóncavos en su Óptica . ^{[ 31 ]}

Los espejos parabólicos también fueron descritos por el matemático califa Ibn Sahl en el siglo X. ^{[ 32 ]}

Las formas típicas de los espejos son los espejos planos y los espejos curvos .

La superficie de los espejos curvos suele ser parte de una esfera . Los espejos destinados a concentrar con precisión rayos de luz paralelos en un punto generalmente tienen forma de paraboloide de revolución ; se utilizan en telescopios (desde ondas de radio hasta rayos X), en antenas para comunicarse con satélites de radiodifusión y en hornos solares . También se puede utilizar un espejo segmentado , compuesto por varios espejos planos o curvos, colocados y orientados adecuadamente.

Los espejos destinados a concentrar la luz solar sobre un tubo largo pueden ser un cilindro circular o un cilindro parabólico . ^{[ 33 ]}

El material estructural más común para los espejos es el vidrio, debido a su transparencia, facilidad de fabricación, rigidez, dureza y capacidad para obtener un acabado liso.

En los espejos comunes, la capa reflectante suele ser algún metal como plata, estaño, níquel o cromo , depositado mediante un proceso húmedo; o aluminio, ^{[ 28 ] [ 40 ]} depositado por pulverización catódica o evaporación al vacío. La capa reflectante también puede estar hecha de una o más capas de materiales transparentes con índices de refracción adecuados .

El material estructural puede ser un metal, en cuyo caso la capa reflectante puede ser simplemente su superficie. Los platos cóncavos de metal se utilizan a menudo para reflejar luz infrarroja (como en los calefactores ) o microondas (como en las antenas de televisión por satélite). Los telescopios de metal líquido utilizan una superficie de metal líquido, como el mercurio.

Los espejos que reflejan solo una parte de la luz, transmitiendo el resto, pueden fabricarse con capas metálicas muy finas o combinaciones adecuadas de capas dieléctricas. Suelen utilizarse como divisores de haz . Un espejo dicroico , en particular, tiene una superficie que refleja ciertas longitudes de onda de la luz, dejando pasar otras. Un espejo frío es un espejo dicroico que refleja eficazmente todo el espectro de luz visible , transmitiendo las longitudes de onda infrarrojas . Un espejo caliente es lo opuesto: refleja la luz infrarroja y transmite la luz visible. Los espejos dicroicos se utilizan a menudo como filtros para eliminar componentes no deseados de la luz en cámaras e instrumentos de medición.

En los telescopios de rayos X , los rayos X se reflejan en una superficie metálica de alta precisión con ángulos casi rasantes, y solo se refleja una pequeña fracción de los rayos. ^{[ 41 ]} En los espejos relativistas voladores diseñados para láseres de rayos X , la superficie reflectante es una onda de choque esférica (onda de estela) creada en un plasma de baja densidad por un pulso láser muy intenso, y que se mueve a una velocidad extremadamente alta. ^{[ 42 ]}

Los espejos reflejan una imagen hacia el observador. Sin embargo, a diferencia de una imagen proyectada en una pantalla, la imagen no existe realmente en la superficie del espejo. Por ejemplo, cuando dos personas se miran en un espejo, ambas ven imágenes diferentes en la misma superficie. Cuando las ondas de luz convergen a través del cristalino del ojo, interfieren entre sí para formar la imagen en la superficie de la retina , y como ambos observadores ven ondas que provienen de direcciones diferentes, cada uno ve una imagen distinta en el mismo espejo. Por lo tanto, las imágenes observadas en un espejo dependen del ángulo del espejo con respecto al ojo. El ángulo entre el objeto y el observador siempre es el doble del ángulo entre el ojo y la normal, o la dirección perpendicular a la superficie. Esto permite a los animales con visión binocular ver la imagen reflejada con percepción de profundidad y en tres dimensiones.

El espejo forma una imagen virtual de lo que se encuentra en el ángulo opuesto al observador, lo que significa que los objetos en la imagen parecen existir en línea recta —detrás de la superficie del espejo— a igual distancia de su posición frente al espejo. Los objetos detrás del observador, o entre el observador y el espejo, se reflejan hacia el observador sin ningún cambio real en su orientación; las ondas de luz simplemente se invierten en una dirección perpendicular al espejo. Sin embargo, cuando el observador está frente al objeto y el espejo forma un ángulo entre ellos, la imagen aparece invertida 180° en la dirección del ángulo. ^{[ 47 ]}

Los objetos vistos en un espejo (plano) aparecerán invertidos lateralmente (por ejemplo, si alguien levanta la mano derecha, la mano izquierda de la imagen parecerá subir en el espejo), pero no verticalmente (en la imagen la cabeza de la persona sigue apareciendo por encima de su cuerpo). ^{[ 48 ]} Sin embargo, un espejo no "intercambia" izquierda y derecha más de lo que intercambia arriba y abajo. Un espejo intercambia frente y atrás. Para ser precisos, invierte el objeto en la dirección perpendicular a la superficie del espejo (la normal), volteando la imagen tridimensional del revés (de la misma manera que un guante quitado de la mano puede voltearse, convirtiendo un guante de la mano izquierda en uno de la mano derecha o viceversa). Cuando una persona levanta la mano izquierda, la mano izquierda real se levanta en el espejo, pero da la ilusión de que se levanta la mano derecha porque la persona imaginaria en el espejo está literalmente del revés, mano incluida. Si una persona se coloca de lado frente a un espejo, este invierte la posición de la mano izquierda y la derecha; es decir, los objetos que están físicamente más cerca del espejo siempre aparecen más cerca en la imagen virtual, y los objetos que están más lejos de la superficie siempre aparecen simétricamente más lejos, independientemente del ángulo.

Al observar una imagen de uno mismo con el eje anteroposterior invertido, se percibe una imagen con el eje izquierdo-derecho invertido. Al reflejarse en el espejo, la mano derecha de una persona permanece directamente opuesta a su mano derecha real, pero la mente la percibe como la mano izquierda en la imagen. Cuando una persona se mira en un espejo, la imagen está en realidad invertida (del revés), un efecto similar a la ilusión de la máscara hueca . Nótese que una imagen especular es fundamentalmente diferente del objeto (del revés) y no se puede reproducir simplemente girando el objeto. Se dice que un objeto y su imagen especular son quirales .

Para objetos que pueden considerarse bidimensionales (como el texto), la inversión de anverso y reverso no suele explicar la inversión observada. Una imagen es una representación bidimensional de un espacio tridimensional, y como existe en un plano bidimensional , puede verse desde el frente o desde atrás. Del mismo modo que el texto en un papel aparece invertido si se sostiene a contraluz y se observa desde atrás, el texto que se sostiene frente a un espejo aparecerá invertido, porque la imagen del texto sigue estando orientada en dirección opuesta al observador. Otra forma de entender las inversiones observadas en imágenes de objetos que son efectivamente bidimensionales es que la inversión de izquierda y derecha en un espejo se debe a la forma en que los seres humanos perciben su entorno. El reflejo de una persona en un espejo parece ser una persona real frente a ella, pero para que esa persona realmente se mire a sí misma (por ejemplo, gemelos), una tendría que girar físicamente y mirar a la otra, lo que provocaría un intercambio real de derecha e izquierda. Un espejo provoca la ilusión de inversión izquierda-derecha porque izquierda y derecha no se intercambiaron cuando la imagen parece haberse girado para mirar al observador. La navegación egocéntrica del espectador (izquierda y derecha con respecto al punto de vista del observador; es decir: "mi izquierda...") se reemplaza inconscientemente por su navegación alocéntrica (izquierda y derecha en relación con el punto de vista de otra persona; "...tu derecha") al procesar la imagen virtual de la persona aparente detrás del espejo. Del mismo modo, un texto visto en un espejo tendría que girarse físicamente, mirando hacia el observador y alejándose de la superficie, intercambiando literalmente la izquierda y la derecha, para poder leerse en el espejo. ^{[ 47 ]}

La reflectividad de un espejo se determina por el porcentaje de luz reflejada con respecto a la luz incidente total. La reflectividad puede variar con la longitud de onda. El espejo absorbe la totalidad o una parte de la luz no reflejada , mientras que en algunos casos una parte también puede atravesarlo. Si bien el recubrimiento absorbe una pequeña porción de la luz, la reflectividad suele ser mayor en los espejos de primera superficie, lo que elimina las pérdidas por reflexión y absorción del sustrato.

La reflectividad suele estar determinada por el tipo y el grosor del recubrimiento. Cuando el grosor del recubrimiento es suficiente para evitar la transmisión, todas las pérdidas se producen por absorción. El aluminio es más duro y resistente al deslustre que la plata, y refleja entre el 85 y el 90 % de la luz en el rango visible a ultravioleta cercano, pero experimenta una caída en su reflectancia entre 800 y 900  nm. El oro es muy blando y se raya fácilmente, pero no se deslustra. El oro tiene una reflectividad superior al 96 % para la luz infrarroja cercana y lejana entre 800 y 12000  nm, pero refleja poco la luz visible con longitudes de onda inferiores a 600  nm (amarillo). La plata es cara, blanda y se deslustra rápidamente, pero tiene la mayor reflectividad en el rango visible a infrarrojo cercano de cualquier metal. La plata puede reflejar hasta el 98 o 99 % de la luz a longitudes de onda de hasta 2000  nm, pero pierde casi toda su reflectividad a longitudes de onda inferiores a 350  nm.

Los espejos dieléctricos pueden reflejar más del 99,99 % de la luz, pero solo para un rango estrecho de longitudes de onda, que va desde un ancho de banda de tan solo 10  nm hasta 100  nm para láseres sintonizables . Sin embargo, los recubrimientos dieléctricos también pueden mejorar la reflectividad de los recubrimientos metálicos y protegerlos de arañazos o corrosión. Los materiales dieléctricos suelen ser muy duros y relativamente baratos; sin embargo, la cantidad de capas necesarias generalmente hace que el proceso sea costoso. En espejos con tolerancias bajas, el espesor del recubrimiento puede reducirse para ahorrar costos y simplemente cubrirse con pintura para absorber la transmisión. ^{[ 49 ]}

Surface quality, or surface accuracy, measures the deviations from a perfect, ideal surface shape. Increasing the surface quality reduces distortion, artifacts, and aberration in images, and helps increase coherence, collimation, and reduce unwanted divergence in beams. For plane mirrors, this is often described in terms of flatness, while other surface shapes are compared to an ideal shape. The surface quality is typically measured with items like interferometers or optical flats, and are usually measured in wavelengths of light (λ). These deviations can be much larger or much smaller than the surface roughness. A normal household-mirror made with float glass may have flatness tolerances as low as 9–14λ per inch (25.4 mm), equating to a deviation of 5600 through 8800 nanometers from perfect flatness. Precision ground and polished mirrors intended for lasers or telescopes may have tolerances as high as λ/50 (1/50 of the wavelength of the light, or around 12 nm) across the entire surface.^[50][49] The surface quality can be affected by factors such as temperature changes, internal stress in the substrate, or even bending effects that occur when combining materials with different coefficients of thermal expansion, similar to a bimetallic strip.^[51]

Surface roughness describes the texture of the surface, often in terms of the depth of the microscopic scratches left by the polishing operations. Surface roughness determines how much of the reflection is specular and how much diffuses, controlling how clear or cloudy the image will be.

For perfectly specular reflection, the surface roughness must be kept smaller than the wavelength of the light. Microwaves, which sometimes have a wavelength greater than an inch (~25 mm) can reflect specularly off a metal screen-door, continental ice-sheets, or desert sand, while visible light, having wavelengths of only a few hundred nanometers (a few hundred-thousandths of an inch), must meet a very smooth surface to produce specular reflection. For wavelengths that are approaching or are even shorter than the diameter of the atoms, such as X-rays, specular reflection can only be produced by surfaces that are at a grazing incidence from the rays.

La rugosidad superficial se mide típicamente en micras , longitud de onda o tamaño de grano  , considerándose "calidad óptica" un valor entre ~80 000 y 100 000 granos o entre ~½λ y ¼λ. ^{[ 52 ] [ 49 ] [ 53 ]}

La transmitancia se determina por el porcentaje de luz transmitida con respecto a la luz incidente. Generalmente, la transmitancia es la misma en ambas superficies. La luz transmitida y reflejada, restada de la luz incidente, mide la cantidad absorbida tanto por el recubrimiento como por el sustrato. Para espejos transmisivos, como espejos unidireccionales, divisores de haz o acopladores de salida láser , la transmitancia del espejo es un factor importante. La transmitancia de los recubrimientos metálicos suele estar determinada por su espesor. Para divisores de haz o acopladores de salida de precisión, el espesor del recubrimiento debe mantenerse dentro de tolerancias muy altas para transmitir la cantidad adecuada de luz. Para espejos dieléctricos, el espesor del recubrimiento siempre debe mantenerse dentro de tolerancias altas, pero a menudo es más el número de capas individuales lo que determina la transmitancia. En cuanto al sustrato, el material utilizado también debe tener una buena transmitancia a las longitudes de onda elegidas. El vidrio es un sustrato adecuado para la mayoría de las aplicaciones de luz visible, pero otros sustratos como el seleniuro de zinc o el zafiro sintético pueden utilizarse para longitudes de onda infrarrojas o ultravioletas. ^{[ 54 ] : págs. 104–108}

Los errores de cuña se producen por la desviación de las superficies respecto al paralelismo perfecto. Una cuña óptica es el ángulo formado entre dos superficies planas (o entre los planos principales de superficies curvas) debido a errores o limitaciones de fabricación, lo que provoca que un borde del espejo sea ligeramente más grueso que el otro. Casi todos los espejos y componentes ópticos con caras paralelas presentan un ligero grado de cuña, que suele medirse en segundos o minutos de arco . En el caso de los espejos de primera superficie, las cuñas pueden introducir desviaciones de alineación en los elementos de montaje. En el caso de los espejos de segunda superficie o transmisivos, las cuñas pueden tener un efecto prismático sobre la luz, desviando su trayectoria o, en menor medida, su color, lo que provoca aberraciones cromáticas y de otro tipo . En algunos casos, una ligera cuña es deseable, como en ciertos sistemas láser donde las reflexiones dispersas de la superficie sin recubrimiento se dispersan mejor que si se reflejaran de vuelta a través del medio. ^{[ 49 ] [ 55 ]}

Los defectos superficiales son imperfecciones discontinuas y a pequeña escala en la suavidad de la superficie. Estos defectos son mayores (en algunos casos, mucho mayores) que la rugosidad superficial, pero solo afectan pequeñas porciones localizadas de toda la superficie. Suelen presentarse como arañazos, hendiduras, hoyos (a menudo causados ​​por burbujas en el vidrio), marcas de pulido (arañazos de operaciones de pulido previas con granos más grandes que no se eliminaron por completo con granos de pulido posteriores), astilladuras en los bordes o imperfecciones en el recubrimiento. Estos defectos suelen ser un efecto secundario inevitable de las limitaciones de fabricación, tanto en costes como en precisión de la máquina. Si se mantienen lo suficientemente bajos, en la mayoría de las aplicaciones estos defectos rara vez tendrán algún efecto adverso, a menos que la superficie se encuentre en un plano de imagen donde se mostrarán directamente. Para aplicaciones que requieren una dispersión de luz extremadamente baja, una reflectancia extremadamente alta o una baja absorción debido a altos niveles de energía que podrían destruir el espejo, como los láseres o los interferómetros Fabry-Perot , los defectos superficiales deben mantenerse al mínimo. ^{[ 56 ]}

Los espejos se utilizan comúnmente como ayuda para el aseo personal . ^{[ 58 ]} Pueden variar en tamaño, desde pequeños (portátiles) hasta del tamaño de una pared a la que se fijan. Pueden ser de mano, móviles, fijos o ajustables. Un ejemplo clásico de espejo ajustable es el espejo de cuerpo entero , que el usuario puede inclinar.

Espejos convexos

Los espejos convexos proporcionan un campo de visión más amplio que los espejos planos, ^{[ 59 ]} y se utilizan a menudo en vehículos, ^{[ 60 ]} especialmente en camiones grandes, para minimizar los puntos ciegos . A veces se colocan en intersecciones de carreteras y en esquinas de lugares como aparcamientos para permitir que las personas vean alrededor de las esquinas y evitar colisiones con otros vehículos o carritos de la compra . También se utilizan a veces como parte de sistemas de seguridad, de modo que una sola cámara de vídeo puede mostrar más de un ángulo a la vez. ^{[ 61 ]} Los espejos convexos como decoración se utilizan en el diseño de interiores para proporcionar un efecto predominantemente experiencial. ^{[ 62 ]}

Espejos bucales o "espejos dentales"

Los dentistas utilizan espejos bucales o «espejos dentales» para permitir la visión indirecta y la iluminación dentro de la boca. Sus superficies reflectantes pueden ser planas o curvas. ^{[ 63 ]} Los mecánicos también suelen utilizar espejos bucales para ver en espacios reducidos y alrededor de las esquinas de los equipos.

Espejos retrovisores

Los espejos retrovisores se utilizan ampliamente en vehículos (como automóviles o bicicletas) para permitir a los conductores ver otros vehículos que se aproximan por detrás. ^{[ 64 ]} En las gafas de sol con espejo retrovisor, el extremo izquierdo del cristal izquierdo y el extremo derecho del cristal derecho funcionan como espejos.

Espejos unidireccionales

Los espejos unidireccionales (también llamados espejos bidireccionales) funcionan superando la luz transmitida tenue con luz reflejada brillante. ^{[ 65 ]} Un verdadero espejo unidireccional que realmente permita que la luz se transmita en una sola dirección sin requerir energía externa no es posible ya que viola la segunda ley de la termodinámica .

Ventanas unidireccionales

En el laboratorio, se pueden fabricar ventanas unidireccionales que funcionen con luz polarizada sin violar la segunda ley de la termodinámica. Esta es una aparente paradoja que desconcertó a algunos grandes físicos, aunque no permite el uso práctico de un espejo unidireccional en el mundo real. ^{[ 66 ] [ 67 ]} Los aisladores ópticos son dispositivos unidireccionales que se utilizan comúnmente con láseres.

Utilizando el sol como fuente de luz, un espejo puede usarse para enviar señales mediante variaciones en su orientación. Esta señal puede transmitirse a largas distancias, posiblemente hasta 60 kilómetros (37 millas) en un día despejado. Tribus nativas americanas y numerosos ejércitos emplearon esta técnica para transmitir información entre puestos de avanzada distantes. 

Los espejos también pueden utilizarse para llamar la atención de los equipos de búsqueda y rescate . Existen espejos de señalización diurna especializados que suelen incluirse en los kits de supervivencia militares . ^{[ 68 ]}

Los espejos son un tema de diseño popular en la arquitectura, particularmente en los rascacielos del estilo moderno tardío y posmoderno en las grandes ciudades. Algunos ejemplos tempranos incluyen el Campbell Center en Dallas , que abrió sus puertas en 1972, ^{[ 78 ]} y la John Hancock Tower (terminada en 1976) en Boston.

Más recientemente, dos rascacielos diseñados por el arquitecto Rafael Viñoly , el Vdara en Las Vegas y el 20 Fenchurch Street en Londres, han experimentado problemas inusuales debido a que sus exteriores cóncavos de vidrio curvado actúan como reflectores cilíndricos y esféricos respectivamente para la luz solar. En 2010, el Las Vegas Review Journal informó que la luz solar reflejada en la torre orientada al sur del Vdara podía chamuscar a los nadadores en la piscina del hotel, además de derretir vasos de plástico y bolsas de compras; los empleados del hotel se referían al fenómeno como el "rayo de la muerte del Vdara", ^{[ 79 ]} también conocido como el " rascacielos de las patatas fritas ". En 2013, la luz solar reflejada en el 20 Fenchurch Street derritió partes de un automóvil Jaguar estacionado cerca y chamuscó o incendió la alfombra de una barbería cercana. ^{[ 80 ]} Este edificio había sido apodado el "walkie-talkie" porque su forma era supuestamente similar a cierto modelo de radio bidireccional; Pero después de que se conoció su tendencia a sobrecalentar los objetos circundantes, el apodo cambió a "walkie-scorchie".

Los espejos se utilizan con frecuencia en la decoración de interiores y como elementos decorativos:

• Los espejos, generalmente grandes y sin marco, se utilizan con frecuencia en la decoración de interiores para crear una ilusión de espacio y para ampliar el tamaño aparente de una habitación. ^{[ 89 ]} También existen con marco en diversas formas, como el espejo de pared y el espejo sobre la chimenea.
• Los espejos también se utilizan en algunas escuelas de feng shui , una antigua práctica china de colocación y disposición del espacio para lograr la armonía con el entorno.
• La suavidad de los espejos antiguos es a veces replicada por artesanos contemporáneos para su uso en el diseño de interiores . Estos espejos envejecidos de reproducción son obras de arte que pueden aportar color y textura a una superficie reflectante que, de otro modo, sería dura y fría.
• Una esfera reflectante decorativa de vidrio delgado recubierto de metal, que funciona como un espejo reductor de gran angular, se vende como adorno navideño llamado bola de Navidad .
• Algunos pubs y bares cuelgan espejos con el logotipo de una marca de licor, cerveza o establecimiento de bebidas.

• Las bolas de discoteca giratorias iluminadas y cubiertas con pequeños espejos se utilizan para proyectar puntos de luz en movimiento alrededor de la pista de baile.
• La sala de los espejos , que se encuentra habitualmente en los parques de atracciones , es una atracción en la que una serie de espejos deformantes producen reflejos inusuales del visitante.
• Los espejos se utilizan en los caleidoscopios , dispositivos de entretenimiento personal inventados en Escocia alrededor de 1815 por Sir David Brewster .
• Los espejos se utilizan a menudo en magia para crear ilusiones . Un efecto se llama el fantasma de Pepper .
• Los laberintos de espejos , que suelen encontrarse en los parques de atracciones , contienen gran cantidad de espejos y láminas de vidrio. La idea es recorrer este laberinto desorientador sin chocar contra las paredes. Los espejos en este tipo de atracciones suelen ser de plexiglás para evitar que se rompan. ^{[ 90 ]}

Los espejos aparecen en muchas películas y programas de televisión:

• Black Swan es una película de terror psicológico que incorpora espejos con frecuencia. Los espejos rotos son un elemento destacado en la película, y el personaje de Nina se apuñala con un trozo de espejo roto.
• Candyman es una película de terror sobre un espíritu maligno al que se invoca pronunciando su nombre frente a un espejo.
• En Conan el Destructor, en lo profundo del castillo de Thoth-Amon, se encuentra una cámara con espejos incrustados. Los espejos se utilizan inicialmente de forma ilusoria para engañar a Conan una vez que se separa de sus compañeros, y durante una secuencia de batalla se descubre que al romper los espejos puede dañar y finalmente derrotar al mago Thoth-Amon, que de otro modo sería invulnerable.
• Dead of Night es una película de terror antológica con un segmento titulado "El espejo embrujado", en el que un espejo lanza un hechizo asesino.
• En Doctor Strange , Doctor Strange en el Multiverso de la Locura y Spider-Man: Sin Camino a Casa aparecen la dimensión espejo ficticia, una dimensión paralela en el Universo Marvel que refleja los objetos como un espejo, pero en direcciones diferentes.
• La icónica y última escena de lucha de Operación Dragón tiene lugar en una habitación con espejos. Los espejos crean múltiples reflejos de los movimientos de la pelea, pero finalmente se rompen.
• Las películas The Floorwalker y Duck Soup contienen una escena con un espejo en la que una persona finge cómicamente ser el reflejo de otra. Esta escena ha sido imitada en otras películas y series de televisión de comedia. ^{[ 91 ] [ 92 ]}
• Hamlet tiene una sala del trono con paredes de espejos. Hamlet, interpretado por Kenneth Branagh , pronuncia su famoso discurso con las palabras "ser o no ser", mirándose en estos espejos. ^{[ 93 ]}
• Harry Potter y la piedra filosofal incluye el mágico Espejo de Erised .
• Inception contiene espejos creados en una secuencia onírica. Ariadne crea dos espejos enfrentados que forman un número infinito de espejos reflejados.
• La dama del lago , una película de cine negro de 1947 , fue filmada desde el punto de vista de la protagonista, a quien solo se ve cuando se incluye un espejo en la toma.
• Last Night in Soho es una película de terror psicológico con varias escenas frente a espejos. El personaje de Ellie ve ocasionalmente el fantasma de su madre reflejado en los espejos.
• Matrix utiliza diversos reflejos y espejos a lo largo de la película. Neo observa cómo un espejo roto se repara solo, y diferentes objetos crean reflejos. ^{[ 94 ]}
• Mirror es una película dramática de Andrei Tarkovsky que incluye varias escenas con espejos y varias escenas filmadas en reflejo.
• Mirror Mirror es una película de comedia fantástica basada en Blancanieves que presenta una Casa Espejo y una Reina Espejo.
• Mirrors es una película de terror sobre espejos embrujados que reflejan escenas diferentes a las que se ven frente a ellos.
• Persona se basa en secuencias de espejos para mostrar cómo las dos mujeres, Bibi y Liv, se reflejan mutuamente y se vuelven más parecidas. ^{[ 95 ]}
• Poltergeist III presenta espejos que no reflejan la realidad y que pueden utilizarse como portales al más allá.
• La película Psicosis, de Alfred Hitchcock, tiene varias tomas con espejos que reflejan a los personajes.
• Oculus es una película de terror sobre un espejo embrujado que provoca alucinaciones y lleva a las personas a cometer actos de violencia.
• Orfeo incluye un tema importante de espejos en relación con el envejecimiento y la muerte. ^{[ 96 ]}
• En el cuarto arco argumental de Sailor Moon , un tema principal gira en torno a los espejos, que atrapan a varias de las Sailor Senshi, a la prometida del protagonista y al villano del arco.
• Taxi Driver tiene una escena memorable con un espejo en la que el personaje de Travis, interpretado por Robert De Niro , se pregunta la famosa frase: "¿Me estás hablando a mí?".
• La dama de Shanghái tiene una escena culminante en un salón de espejos que se ha convertido en un recurso narrativo recurrente en el cine. ^{[ 97 ] [ 98 ]}
• Toro salvaje termina con el personaje de Jake hablando consigo mismo frente a un espejo, una escena que se reutilizó en Boogie Nights .
• El Resplandor es una película de terror que incluye varias escenas con espejos. Cada vez que el personaje de Jack se encuentra con un fantasma, hay un espejo presente.
• La miniserie El Décimo Reino requiere que los personajes utilicen un espejo mágico para viajar entre la ciudad de Nueva York (el Décimo Reino) y los Nueve Reinos de los cuentos de hadas .
• El episodio de La Dimensión Desconocida titulado " El Espejo " presenta un espejo que el personaje Clemente cree que puede proporcionar visiones e información sobre los enemigos.
• Nosotros es una película de terror que trata sobre una chica que ve asu doble en una casa de los espejos dentro de una casa de la risa . Las imágenes reflejadas en los espejos muestran las similitudes entre los clones a lo largo de la película.
• Vértigo incluye varias apariciones de espejos con Scottie y Madeleine en el encuadre. ^{[ 99 ]}

Espejos presentes en la literatura:

• Los pasajes bíblicos cristianos , 1 Corintios 13:12 (" Como en un espejo oscuro ") y 2 Corintios 3:18, hacen referencia a una imagen especular tenue o a un reflejo deficiente en un espejo.
• Narciso, personaje de la mitología griega, se consume mientras contempla, con autoadmiración, su reflejo en el agua.
• En otros relatos de la mitología griega, se dice que Perseo derrotó a la gorgona Medusa con la ayuda de un escudo espejado que le permitió evitar el efecto petrificante de su rostro con solo ver su reflejo.
• La obra histórica de la dinastía Song, Zizhi Tongjian, titulada Espejo Integral en Ayuda de la Gobernanza por Sima Guang, se llama así porque "espejo" (鑑, jiàn) se usa metafóricamente en chino para referirse a obtener conocimiento reflexionando sobre la experiencia o la historia pasadas.
• En el cuento popular chino de finales del siglo VI, «El espejo roto restaurado», dos amantes separados por la guerra rompen un espejo en dos para poder reencontrarse identificando la otra mitad. La expresión «espejo roto restaurado» o «espejo roto unido» se ha utilizado como modismo para sugerir el feliz reencuentro de una pareja separada. ^{[ 100 ]}
• En el cuento de hadas europeo Blancanieves (recopilado por los hermanos Grimm en 1812), la malvada reina pregunta: " Espejito , espejito, ¿quién es la más bella de todas?".
• En el cuento tipo ATU 329 del Índice Aarne-Thompson-Uther , "Escondiéndose del Diablo (Princesa)", el protagonista debe encontrar la manera de esconderse de una princesa que, en muchas variantes, posee un espejo mágico con el que puede ver el mundo entero.
• En el famoso poema de Tennyson , La dama de Shalott (1833, revisado en 1842), el personaje principal posee un espejo que le permite observar a la gente de Camelot, ya que está bajo una maldición que le impide ver Camelot directamente.
• El cuento de hadas de Hans Christian Andersen , La Reina de las Nieves , presenta al diablo, en forma de un trol malvado, ^{[ 101 ]} que hizo un espejo mágico que distorsiona la apariencia de todo lo que refleja.
• A través del espejo y lo que Alicia encontró allí (1871) , de Lewis Carroll , se ha convertido en uno de los ejemplos más apreciados del uso de espejos en la literatura. El texto en sí utiliza una narrativa que refleja la de su predecesor, Las aventuras de Alicia en el país de las maravillas . ^{[ 102 ]}
• En la novela de Oscar Wilde , El retrato de Dorian Gray (1890), un retrato sirve como un espejo mágico que refleja el verdadero rostro del protagonista eternamente joven, así como el efecto en su alma de cada acto pecaminoso. ^{[ 103 ] [ 104 ]}
• La villanela "Miranda" de W.H. Auden repite el estribillo: "Mi amado es mío como los espejos son solitarios".
• El cuento Tlön, Uqbar, Orbis Tertius (1940) de Jorge Luis Borges comienza con la frase "Debo el descubrimiento de Uqbar a la conjunción de un espejo y una enciclopedia" y contiene otras referencias a espejos.
• «La trampa» , un relato corto de H.P. Lovecraft y Henry S. Whitehead, gira en torno a un espejo. «Fue una mañana de jueves de diciembre cuando todo comenzó con aquel movimiento inexplicable que creí ver en mi antiguo espejo de Copenhague. Algo, me pareció, se removió; algo se reflejó en el cristal, aunque estaba solo en mi habitación». ^{[ 105 ]}
• Entre los objetos mágicos de la serie de Harry Potter (1997-2011) se incluyen el Espejo de Erised y los espejos bidireccionales .
• En el Apéndice: Planos y cosmologías variantes del Manual de planos de Dungeons & Dragons (2000), se encuentra El plano de los espejos (página 204). ^{[ 106 ]} Describe el plano de los espejos como un espacio que existe tras superficies reflectantes y que los visitantes experimentan como un largo corredor. El mayor peligro para los visitantes al entrar en el plano es la creación instantánea de un yo espejo con la alineación opuesta a la del visitante original.
• El ladrón de espejos , una novela de Martin Seay (2016), ^{[ 107 ]} incluye un relato ficticio de espionaje industrial en torno a la fabricación de espejos en la Venecia del siglo XVI.
• "El suelo de cristal" , un relato corto de Stephen King , trata sobre un misterioso y mortal suelo de espejos.
• "La imagen de la muerte" , un cuento de Stephen King , trata sobre un raro espejo isabelino que, al ser contemplado, muestra la imagen de la muerte, lo que simboliza la muerte de quien lo observa.
• Kilgore Trout, uno de los protagonistas de la novela Desayuno de campeones de Kurt Vonnegut , cree que los espejos son ventanas a otros universos y se refiere a ellos como "filtraciones", un motivo recurrente en el libro.
• En La Comunidad del Anillo de JRR Tolkien , el Espejo de Galadriel permite ver cosas del pasado, del presente y del posible futuro. El espejo también aparece en la adaptación cinematográfica . ^{[ 108 ]}