CATOTTRICHE, IMMAGINI
Quando un punto luminoso A si trova di fronte ad una superficie riflettente qualunque (specchio), i raggi luminosi che uscendo da A incontrano la superficie (raggi incidenti) dànno luogo ad altrettanti raggi (raggi riflessi), i quali in generale non passano per uno stesso punto. Ciò si esprime dicendo che un fascio di raggi luminosi omocentrico, cioè formato da raggi passanti per uno stesso punto, non resta in generale omocentrico dopo la riflessione sopra una superficie qualunque. Tuttavia la omocentricità del fascio riflesso si può talora verificare, o esattamente (come quando la superficie riflettente è piana o, per talune superficie curve, quando il punto luminoso occupa una posizione particolare) o, più spesso, approssimativamente, purché si stabiliscano opportune limitazioni sulle dimensioni della superficie riflettente e sull'apertura del fascio incidente. In questi casi, quando cioè un fascio omocentrico di raggi incidenti dà origine a un fascio di raggi riflessi esattamente o approssimativamente omocentrico, il centro A′ del fascio riflesso si chiama immagine catottrica del punto A. Se, in luogo di un punto, si considera un oggetto luminoso o illuminato, costituito dai punti A, B, C, ecc. la figura formata dalle immagini A′, B′, C′, ecc. di questi punti è l'immagine catottrica dell'oggetto dato.
Quando la superficie riflettente è piana, l'immagine si forma, com'è noto, dalla parte opposta a quella dove si trova l'oggetto ed è simmetrica di questo rispetto allo specchio e virtuale. Nel caso di una superficie riflettente avente la forma di una calotta sferica (specchio sferico) si ha una immagine abbastanza netta soltanto se il diametro della calotta è piccolo rispetto al suo raggio di curvatura e i punti dell'oggetto luminoso non sono troppo lontani dall'asse della calotta. Se la superficie riflettente è quella rivolta verso il centro dì curvatura (specchio concavo) l'immagine catottrica di un punto risulta reale o virtuale secondo che la distanza tra il punto luminoso e il vertice della calotta è maggiore o minore della metà del raggio di curvatura; nel primo caso, l'immagine si trova dalla stessa parte dello specchio dove è l'oggetto, e può essere più grande o più piccola di questo; nel secondo si trova dalla parte opposta ed è sempre più grande. Nello specchio convesso (superficie riflettente rivolta dalla parte opposta al centro di curvatura) l'immagine catottrica è sempre virtuale e più piccola. Superficie di altra forma non sono di solito usate, almeno per produrre immagini a distanza finita.