Espelhos esféricos - Colégio Energia Barreiros

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Professor: Fábio Raimundo
Disciplina: Física Semi - Extensivo
Espelhos
Tipos de Espelhos
Espelho Plano
A luz emitida por um objeto e refletida em um espelho plano chega
aos olhos de um observador como se estivesse vindo do ponto de
encontro dos prolongamentos dos raios refletidos. Neste ponto o
observador vê uma imagem virtual do objeto.
Características da imagem do espelho plano
Virtual: formada pelo cruzamento dos prolongamentos dos raios refletidos.
Direita: os pontos dos objetos estão na mesma posição vertical que os pontos da
imagem.
Oposta: o lado esquerdo do objeto corresponde ao lado direito da imagem.
Simétrica: a distância entre a imagem e o objeto do espelho são iguais.
Tamanho: O tamanho da imagem e do objeto são iguais.
Campo visual de um espelho plano: Você já deve ter percebido que, quando
observamos um espelho plano, se mudarmos a nossa posição diante dele,
também alteramos aquilo que está sendo visto através do espelho. É igual ao
que ocorre quando olhamos através de uma janela. Se mudarmos a nossa
posição diante dela, também alteraremos a visualização da paisagem que está
do outro lado. A região do espaço que é possível ser vista através do espelho é
chamada de campo visual.
Movimento de translação de espelhos planos: Ao movermos um espelho
plano, alteramos a distância entre ele e o objeto. Com isso, a distância entre imagem
e espelho também se altera. Vejamos o que acontece. Tomaremos como sistema de
referência o solo e consideraremos a movimentação do espelho, ou seja, o objeto
ficará fixo no chão e o espelho se move.
Movimento de rotação de espelhos planos: Utilizando um raciocínio análogo,
podemos pensar sobre o que acontece com um raio de luz, refletido por um espelho plano,
ao rotacionarmos o espelho de um ângulo θ:
Temos que Δ = 2θ, ou seja, o raio refletido sofre uma rotação igual a duas vezes o ângulo de
rotação do espelho.
Associação de espelhos planos: Quando associamos dois espelhos
planos de forma a obter um número específico de imagens, podemos
aumentar ou diminuir esse número, modificando o ângulo entre os
espelhos. Para determinar o número de imagens, vamos utilizar a
expressão:
Espelhos esféricos
O espelho esférico é constituído de uma superfície lisa e polida com
formato esférico. Se a parte refletora for interna será um espelho
côncavo caso a superfície refletora seja a parte externa será um espelho
convexo.
1 - Elementos Básicos
Centro de curvatura (C)
Raio de curvatura do Espelho (R)
Foco (F)
Vértice do espelho (V)
Eixo principal (EP)
A posição e o tamanho das imagens formadas pelos espelhos esféricos
podem ser determinados a partir do comportamento dos raios que saem
do objeto e incidem o espelho, podemos pegar apenas três raios notáveis
para determinar as características da imagem:
A posição e o tamanho das imagens formadas pelos espelhos esféricos podem ser
determinados a partir do comportamento dos raios que saem do objeto e incidem
o espelho podemos pegar apenas três raios notáveis para determinar as
características da imagem:
1 - Todo raio que incide paralelamente ao eixo principal é refletido passando pelo foco (F), e o
caminho inverso também ocorre.
2 - Todo raio que incide sobre o centro de curvatura (C) reflete-se sobre si mesmo.
3 - Todo raio que incide sobre o vértice (V) é refletido simetricamente em relação ao eixo principal.
O ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão.
Características das imagens nos espelhos esféricos
As características das imagens nos espelhos esféricos mudam de acordo
com quando mudamos a posição do objeto na frente do espelho.
Temos dois tipos de imagem, virtual e real.
Imagem virtual: é vista no ponto de encontro dos prolongamentos dos
raios refletidos.
Imagem real: é vista em um ponto onde realmente passam os raios
refletidos.
Podemos dizer como as imagens irão se comportar sabendo qual a
posição do objeto em relação ao espelho:
Espelhos Côncavos
Objeto localizado antes do centro de curvatura (C): A imagem é real, está posicionada
entre o centro de curvatura(C) e o foco(F), é invertida e o seu tamanho é menor que o
objeto.
Objeto localizado sobre o centro de curvatura (C): A imagem é real, está posicionada
sobre o centro de curvatura(C), é invertida e tem o mesmo do objeto.
Objeto localizado entre o centro de curvatura (C) e o foco (F): A imagem é real, está
posicionada antes do centro de curvatura(C), é invertida e o seu tamanho é maior que o
objeto.
Objeto localizado sobre o foco (F): A imagem é imprópria, pois os raios de luz saem
paralelos.
Objeto localizado entre o foco (F) e o vértice (V): A imagem é virtual, está posicionada
atrás do espelho ou depois do vértice(V), é direita e o seu tamanho é maior que o objeto.
Os espelhos côncavos são muito usados por mulheres para passar maquiagem no rosto, pois
amplia a imagem.
Espelhos Convexos
A imagem nos espelhos convexos sempre será virtual, estará
posicionada entre o foco (F) e o vértice (V), será direita e o seu tamanho
será menor que o objeto.
Os espelhos convexos são bastante utilizados nos retrovisores direito
dos carros, pois diminui a imagem para que caibam mais imagens no
espelho, dando assim uma ampla visão.
2 - Raios Notáveis
3 - Construção gráfica de imagens
Espelhos côncavos fornecem imagens reais e invertidas e foco real, espelhos
convexos fornecem imagens virtuais, foco virtual. Observação: Se um objeto for
colocado em frente a um espelho côncavo entre o foco e o vértice deste espelho a
sua imagem será virtual e de tamanho maior do que o tamanho do objeto.
4 - Distância focal: A distância focal, f, de um espelho esférico é igual à metade do
seu raio de curvatura, R, isto é, f = R/2. O foco do espelho esférico está localizado
no meio da distância entre o centro e o vértice do espelho.
A Equação de Gauss:
Aumento linear:
Bibliografia
http://www.mundoeducacao.com/fisica
http://www.infoescola.com/fisica
www.mundoeducacao.com

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