Espelhos- Esféricos

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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.

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

1- 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.

2- 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.

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 localizado sobre o foco(F):
A imagem é imprópria, pois os raios de luz saem paralelos.

5- 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.

Óptica: Espelho Plano

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Óptica: Espelho Plano

Representação do espelho plano:
As hachuras representam a parte opaca do espelho plano.


Reflexão da luz:

Na reflexão, o ângulo de incidência (ângulo entre o raio de incidência e a reta normal) é igual ao ângulo de reflexão (ângulo formado pelo raio refletido e a reta normal).

Formação de imagem no espelho plano:

Antes de iniciarmos o estudo das imagens no espelho plano, vamos pensar na seguinte situação: Você tem um espelho plano a sua frente, mais ou menos a uns 50 cm de você. Se você, observando sua imagem, aproxima lentamente uma caneta do espelho, o que acontece com a sua imagem e com a imagem da caneta? Você percebe que aproximando a caneta do espelho, a imagem da caneta também se aproxima do espelho? E a sua imagem continua no mesmo lugar? Pois é isso que acontece!

Percebemos, então, que na formação de imagens no espelho plano temos a noção de profundidade, logo, objetos mais próximos do espelho, terão imagens também mais próximas.
Com isso podemos fazer uma primeira representação de uma imagem no espelho plano.

Na figura acima, o lápis está o objeto está a 1 metro do espelho, logo, sua imagem também deve estar a 1 metro do espelho. Note também que a imagem tem as mesmas dimensões que o objeto.

Vamos observar mais uma representação.

Note que no espelho, a imagem tem sua posição invertida na horizontal. Faça um teste e escreva seu nome em uma folha de papel e fique de frente para um espelho plano.

No nosso dia-a-dia encontramos uma aplicação prática para esta propriedade dos espelhos. Nos carros de socorro (ambulância) o nome é escrito ao contrário. Isso para, refletido pelos espelhos retrovisores dos carros à frente, o nome ser lido com facilidade.

Também é importante lembrar que os espelhos planos formam apenas imagens virtuais, ou seja, imagens que não podem ser projetadas e sua representação está sempre atrás do espelho.

Nota: Imagem real é toda imagem que pode ser projetada (em uma tela ou parede) e sua representação é feita na frente do espelho.

Para entender melhor, veja um exercício resolvido sobre espelho plano, e sobre relexão da luz.

EXPERIMENTO DE FÍSICA - ÓPTICA - CSA 2010

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Reflexão da Luz

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Em física o fenômeno da reflexão consiste na mudança da direção de propagação da energia (desde que o ângulo de incidência não seja 0º). Consiste no retorno da energia incidente em direção à região de onde ela é oriunda, após entrar em contato com uma superfície reflectora.
A energia pode tanto estar manifestada na forma de ondas como transmitida através de partículas. Por isso, a reflexão é um fenômeno que pode se dar por um caráter eletromagnético ou mecânico.
A reflexão difere da refração porque nesta segunda, ocorre alteração nas características do meio por onde passa a onda.

Leis da reflexão

A reflexão pode ser explicada totalmente com base em apenas duas leis, de cunho geral.
Para enunciá-las, é preciso antes definir alguns conceitos.
A normal é a semi-reta perpendicular a superfície reflectora.
Ângulo de incidência é o ângulo formado entre o feixe de luz que incide sobre o objeto e a normal.
Ângulo de reflexão é o ângulo que a direção de um feixe de luz refletida faz com a normal.
Temos duas leis da reflexão expressas da seguinte maneira:
O raio incidente, a reta normal e o raio refletido são coplanares, ou seja estão no mesmo plano.
O ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão.

A reflexão pode ser explicada totalmente com base em apenas duas leis, de cunho geral.
Para enunciá-las, é preciso antes definir alguns conceitos.
A normal é a semi-reta perpendicular a superfície reflectora.
Ângulo de incidência é o ângulo formado entre o feixe de luz que incide sobre o objeto e a normal.
Ângulo de reflexão é o ângulo que a direção de um feixe de luz refletida faz com a normal.
Temos duas leis da reflexão expressas da seguinte maneira:
O raio incidente, a reta normal e o raio refletido são coplanares, ou seja estão no mesmo plano.
O ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão.
Utilização

A reflexão luminosa é a base da construção e utilização dos espelhos.
Os espelhos, tanto planos, como os esféricos, tem larguíssima utilização e são a base dos telescópios reflectores, que sofrem de menos restrições do que os telescópios refractores.
O cálculo da reflexão é utilizado na técnica de síntese de imagens tridimensionais Ray Tracing em Computação Gráfica