Espelhos esféricos são sistemas ópticos que possuem a propriedade de refletir a luz. Eles podem aumentar ou diminuir as imagens. Show
Espelhos esféricos são sistemas ópticos com propriedades reflexivas que podem ampliar ou diminuir as imagens, como no caso dos retrovisores dos carros. Eles podem ser côncavos ou convexos a depender da face pela qual optamos na esfera. Dependendo da posição à frente do espelho côncavo, podemos obter diversos tipos de imagens, cujas características podem ser invertida (virada para baixo) ou direita (virada para cima), virtual (formada pelo prolongamento dos raios de luz) ou real (formada pelos raios de luz) e maior, menor ou igual ao tamanho do objeto. Veja também: Espelhos planos — as superfícies que refletem a luz de forma regular Resumo sobre espelhos esféricos
Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;) O que são espelhos esféricos?Espelhos esféricos são superfícies esféricas lisas e polidas, compostas de vidro transparente e comumente envolvidas por uma película de prata,que podem refletir os raios de luz vindos de diferentes ângulos de incidência. São amplamente utilizados em nosso cotidiano, seja para vermos nosso reflexo ou para observamos objetos atrás de nós, como no caso dos retrovisores. Elementos dos espelhos esféricosExistem alguns elementos geométricos comuns a todos os tipos de espelhos. São eles: Elementos do eixo principal dos espelhos esféricos.
Além dos elementos que estão presentes no eixo principal, temos os elementos usados para referenciar o objeto e a imagem, sendo eles:
Saiba mais: Lentes esféricas — um sistema óptico que refrata a luz visível Características das imagens
Importante: Há também o fato de que a imagem pode ser maior, igual ou menor ao objeto colocado em frente ao espelho (tamanho real). Tipos de espelhos esféricosOs espelhos esféricos são divididos em dois tipos, que são obtidos dependendo da face que selecionamos na esfera. Espelho côncavo (esquerda) e espelho convexo (direita).
Nos espelhos côncavos, a face refletiva é a interna. Os espelhos côncavos são muito utilizados na formação de imagens virtuais e ampliadas dos objetos situados próximos a ele. São os espelhos que usamos na aplicação de maquiagem ou para remoção de acnes. Dependendo da localização do objeto no eixo principal, obtemos ou não uma imagem.
Nos espelhos convexos, a face refletida é a externa. Os espelhos convexos são muito utilizados na formação de imagens ampliadas dos objetos, independentemente da sua localização. São usados em estabelecimentos comerciais e no transporte coletivo. Imagem formada: virtual, direita, menor do que o objeto.
Fórmulas dos espelhos esféricosAs fórmulas para espelhos côncavos e convexos são as mesmas, com exceção do foco, que é positivo para o espelho côncavo e negativo para o espelho convexo. Vale ressaltar que em espelhos esféricos utilizamos o referencial de Gauss, uma vez que ele possibilita saber as posições das imagens e sua nitidez.
Tendo isso em vista, observe as fórmulas dos espelhos esféricos abaixo. → Distância focal e raio de curvatura\(f=\frac{R}{2}\)
→ Equação dos pontos conjugados\(\frac{1}{f}=\frac{1}{p_o}+\frac{1}{p_i}\)
→ Equação do aumento linear transversal\(A=\frac{i}{o}=\frac{-\ p_i}{p_o}=\frac{f}{f-p_o}\)
Leia também: Outros tipos de espelhos utilizados no dia a dia Exercícios resolvidos sobre espelhos esféricosQuestão 1 (Unespar) Considere um espelho esférico côncavo e um objeto colocado entre o foco F e o centro de curvatura C. Considere as características de imagens nas afirmativas a seguir: I. Imagem real e menor que o objeto. II. Imagem virtual e maior que o objeto. III. Imagem real e maior que o objeto. IV. Imagem de cabeça para baixo. V. Imagem sem estar de cabeça para baixo. Assinale a alternativa correta com relação à imagem que será formada: A) As afirmativas I e IV estão corretas. B) As afirmativas II e V estão corretas. C) As afirmativas III e IV estão corretas. D) As afirmativas II e IV estão corretas. E) Todas as afirmativas estão corretas. Resolução: Alternativa C Quando temos um objeto colocado entre o foco e o centro de curvatura, a imagem que obtemos é real, invertida e maior que o objeto. Questão 2 (Udesc) Um lápis foi colocado a 30,0 cm diante de um espelho esférico convexo de distância focal igual a 50,0 cm, perpendicularmente ao eixo principal. O lápis possui 10,0 cm de comprimento. Com base nessas informações, pode-se afirmar que a posição e o tamanho da imagem do lápis são, respectivamente: A) 75,0 cm e -25,0 cm. B) 18,75 mm e -6,25 mm. C) -75,0 cm e 25,0 cm. D) 75,0 cm e 6,25 cm. E) -18,75 cm e 6,25 cm. Resolução: Alternativa E No enunciado, temos que a distância focal é 50 cm, mas como se trata de um espelho convexo, o foco é negativo. Assim, a distância focal na verdade é -50 cm. O comprimento do lápis é 10 cm, e a distância do objeto ao espelho ou posição do objeto é 30 cm. Primeiramente, calcularemos a posição da imagem utilizando a equação dos pontos conjugados: \(\frac{1}{f}=\frac{1}{p_o}+\frac{1}{p_i}\) \(\frac{1}{-50}=\frac{1}{30}+\frac{1}{p_i}\) \(-\frac{1}{50}-\frac{1}{30}=\frac{1}{p_i}\) \(\frac{-3-5}{150}=\frac{1}{p_i}\) \(\frac{-8}{150}=\frac{1}{p_i}\) \(-8\bullet p_i=150\) \(p_i=\frac{150}{-8}\) \(p_i=-18,75\ cm\) Já o tamanho da imagem, calcularemos pela equação do aumento linear transversal: \(\frac{i}{o}=\frac{-\ p_i}{p_o}\) \(\frac{i}{10}=\frac{-\ (-18,75)}{30}\) \(30\bullet i=187,5\) \(i=\frac{187,5}{30}\) \(i=6,25\ cm\) Crédito de imagem [1] Danny Ye / Shutterstock O que acontece quando você se aproxima do espelho?Por se encontrarem a mesma distância do espelho que o objeto, as imagens conjugadas pelos espelhos planos são do mesmo tamanho que seus objetos. Além disso, quando nos aproximamos de um espelho plano, nossa imagem translada em nossa direção, com a mesma velocidade.
O que permite a formação de imagem no espelho?II – A formação de imagens em espelhos planos ocorre quando há o cruzamento entre dois raios de luz refletidos.
Quando o lápis está próximo ao espelho a imagem é real ou virtual direita ou invertida?Resposta: virtual. A imagem fica normal.
O que ocorre com a imagem de um espelho plano que sofre translação?A translação de um espelho plano ocorre quando um espelho se desloca de uma distância d fazendo com que a imagem translada, no mesmo sentido que o espelho, uma distância 2d.
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