Espelhos

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AULA 17 ESPELHOS
1- INTRODUÇÃO Neste capítulo estudaremos as leis da reflexão, a formação de imagens nos espelhos planos e nos espelhos esféricos. 2- LEIS DA REFLEXÃO A reflexão da luz ocorre quando um raio de luz ao tentar passar pela superfície que separa um meio A de um meio B, ele não passa para o meio B e volta a se propagar no meio A. Na figura abaixo vemos um raio de luz incidente (I) sepropagando no meio A indo para o meio B. Ao chegar na superfície que separa os dois meios o raio de luz refletido (R) retorna ao meio A. O raio incidente (I) forma com a reta normal à superfície (N) o ângulo de incidência (i) e o raio refletido (R) forma com a reta normal à superfície (N) o ângulo de reflexão (r).





Primeira lei da reflexão. O raio incidente (I), o raio refletido (R) ea reta normal (N) à superfície que separa os meios A e B pertencem ao mesmo plano. Segunda lei da reflexão. O ângulo de incidência (i) e o ângulo de reflexão (r) são iguais.

3- TIPOS DE RFLEXÃO Quando a luz incide em uma superfície totalmente lisa e polida, ocorre a reflexão regular ou especular. Este tipo de reflexão é o que ocorre, por exemplo, nas superfícies espelhadas. Por outro lado,quando a luz incide em uma superfície irregular, ocorre a reflexão difusa.

4- SIMETRIA E IMAGEM DE UM PONTO Considere um ponto objeto O diante de um espelho plano. Considere também dois raios de luz saindo deste objeto na direção do espelho e sofrendo reflexão nele. O prolongamento dos raios refletidos se cruzam formando a imagem I do referido objeto.

Veja que o espelho se encontra no pontomédio do segmento OI, ou seja, a distância do objeto ao espelho é igual a distância da imagem ao espelho.

Pela figura acima observamos por congruência de triângulos que o objeto e a imagem são simétricos. 5- TRANSLAÇÃO DE ESPELHOS Considere um objeto (o) diante de um espelho plano, e a uma distância y dele. Para este objeto, temos uma única imagem (i) atrás do espelho, e a uma distância y dele. Semantivermos o objeto fixo e o espelho se afastar do objeto de uma distância x a nova distância entre o objeto e o espelho será y+x que também será a distância entre o espelho e a nova imagem. Com isso observamos que a imagem transladou-se de uma distância z. Como a distância entre o objeto e a nova imagem pode ser calculada de duas formas (y+y+z e y+x+y+x), temos:

Observe então que se oespelho translada de uma distância x a imagem se translada de uma distância 2x. 6- ASSOCIAÇÃO DE ESPELHOS Quando dois espelhos são associados formando entre si um ângulo a, e suas superfícies refletoras estão voltadas para um objeto O, observase a formação de algumas imagens deste objeto O. O número de imagens formadas pode ser calculado como mostra a relação abaixo.

360° for impar, a equação acimasó poderá ser aplicada se o a objeto estiver posicionado no plano bissetor do diedro (a). Por outro 360° lado se for par, a equação poderá ser aplicada para qualquer a posicionamento do objeto diante dos espelhos.

Se

7- ESPELHOS ESFÉRICOS Espelhos esféricos são calotas polidas e submetidas a um espelhamento nas faces externas ou internas, obtidas através da secção de esferas.

O espelhocôncavo reflete especularmente pela face interna à curvatura e o convexo reflete especularmente pela face externa à curvatura. Os espelhos esféricos serão representados simbolicamente, como mostrado abaixo.

8- ELEMENTOS DOS ESPELHOS ESFÉRICOS

As imagens fornecidas terão maior nitidez quando obedecerem as condições de nitidez de Gauss, que veremos a seguir. Os raios incidentes devem serparalelos ou com pequenas inclinações em relação ao eixo principal e devem estar bem próximos a este eixo. A distância focal (f) deve ser a metade do raio de curvatura (R). 9PROPRIEDADES NOTÁVEIS) DOS RAIOS INCIDENTES (RAIOS

Todo raio de luz que incide paralelamente ao eixo principal de um espelho esférico, irá refletir-se na direção do foco principal deste espelho.

Todo raio de luz que...
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