FÍSICA DO ADALBERTO – ESPELHO ESFÉRICOS

FÍSICA DO ADALBERTO – ESPELHO ESFÉRICOS

           Espelho Esférico é uma calota esférica na qual uma de suas superfícies é refletora.

             Quando a superfície refletora é interna, o espelho é denominado côncavo e, quando a superfície refletora é a externa, o espelho é convexo.

                                                         

                                                 

                    Os elementos geométricos que caracterizam um espelho esférico são:

Centro da Curvatura do Espelho C; é o centro da superfície à qual a calota pertence.

Raio de curvatura do Espelho R: é o raio da superfície esférica à qual a calota pertence.

Vértice do Espelho V: é o polo (ponto mais externo) da calota esférica.

Eixo principal do espelho: é a reta definida pelo centro de curvatura e pelo vértice.

Abertura do Espelho a; é o ângulo plano de determinado pelos eixos secundários .

 

INCIDÊNCIA E REFLEXÃO DE RAIOS

 

RAIOS NOTÁVEIS – É através da intercessão de dois deles que se formam as imagens.

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.

            CONSTRUÇÃO GEOMÉTRICAS DE IMAGENS

a)      ESPELHO CÔNCAVO

1)      Objeto antes do Centro de Curvatura:

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.

2)      Objeto sobre o Centro de Curvatura:

A imagem é real, está posicionada sobre o centro de curvatura(C), é invertida e tem o mesmo tamanho do objeto.

3)      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.

4)      Objeto sobre o Foco:

 

A imagem é imprópria, pois os raios de luz saem paralelos.

5)      Objeto depois entre o Foco e o Vértice:

 

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.

b) ESPELHO CONVEXO (Só existe uma única formação de imagem)

 

  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 côncavos são muito usados por mulheres para passar maquiagem no rosto, pois amplia a imagem.

·      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.

·      A imagem é real quando é formada pelos próprios raios refletidos e virtual quando formada pelos prolongamentos dos raios refletidos

ESTUDO ANALÍTICO

O estudo analítico para obtenção de imagens nos espelhos esféricos consiste na determinação dessas imagens a partir de cálculos. Todo procedimento analítico será analisado em relação a um espelho esférico e a raios incidentes que obedecem às condições de nitidez de Gauss.

o → tamanho do objeto;
i → tamanho da imagem;
f → distancia focal do espelho;
R→ raio de curvatura doe espelho;
p → posição do objeto em relação ao vértice do espelho;
p’→ posição da imagem em relação ao vértice do espelho.

Temos então que:

Aumento linear transversal

A ampliação ou aumento da imagem é dada por:

 

 Sedo o foco do espelho aproximadamente igual ao ponto médio do centro de curvatura ao vértice do espelho, tem-se:

 

Convenção de sinais

f > 0 → R > 0 → espelho côncavo;
f < 0 → R < 0 → espelho convexo;
p > 0 → objeto real;
p < 0 → objeto virtual;
p’ > 0 → imagem real;
p’ < 0 → imagem virtual;
o > 0 → objeto para cima;
o < 0 → objeto para baixo;
i > 0 → imagem para cima;
i < 0 → imagem para baixo;
A > 0 → imagem direita em relação ao objeto;
A < 0 → imagem invertida em relação ao objeto;
|A| = 1 → imagem do mesmo tamanho que o objeto;
|A| > 1 → imagem maior do que o objeto;
|A| < 1 → imagem menor do que o objeto;

REPRESENTAÇÃO GRÁFICA DO ESPELHO CÔNCAVO E CONVEXO

 

Côncavo                            Convexo

 

Resumo dos Raios Notáveis: