ESPELHO ESFÉRICO - CONSTRUÇÃO DA IMAGEM

 

ESPELHOS ESFÉRICOS

 

Seja uma superfície esférica seccionada por um plano a. Esta secção corta a superfície em duas partes, denominadas calotas esféricas.

Denomina-se espelho esférico qualquer calota polida e com grande poder refletor.

- Se a face interna da calota for refletora, o espelho é dito côncavo;

- Se a face externa da calota for refletora, o espelho é denominado convexo.

 

 

Elementos do espelho esférico

 

 

# Eixo principal - (e.p.) divide o espelho em  2 partes iguais, passa por C e V.

# Raio de curvatura - (R) raio da superfície esférica.

# Centro de curvatura - (C) centro da superfície  esférica.

# Vértice - (V) intersecção do e.p. com o espelho.

# Foco principal - (F).

# Ângulo de abertura do espelho – (a)

 

Em geral, os espelhos esféricos não são estigmáticos e as imagens obtidas por eles são distorcidas. Entretanto, pode-se estudá-los sob certas condições especiais propostas pelo matemático e físico alemão Karl Frederich Gauss, que hoje se denomina condições de Gauss.

# O ângulo de abertura a deve ser menor que 10º.

# Os raios luminosos incidentes devem ser pouco inclinados e pouco afastados do eixo principal, raios paraxiais.

 

Raios Incidentes Notáveis

 

# Todo raio que incide paralelo ao eixo principal se reflete passando pelo foco (ou na direção do foco).

 

# Todo raio que incide na direção do foco se reflete paralelo ao eixo principal.

# Todo raio que incide na direção do centro de curvatura se reflete sobre si mesmo.

# Todo raio que incide no vértice do espelho se reflete simetricamente em relação ao eixo principal.

CONSTRUÇÃO GEOMÉTRICA DAS IMAGENS

Para construir geometricamente as imagens fornecidas pelos espelhos esféricos, devem-se aplicar ao menos dois raios notáveis.

Imagens fornecidas pelo espelho côncavo

 

Objeto Antes do ponto C

Posição da Imagem: Entre F e C

Características da Imagem

– Real

– Menor que o objeto

– Invertida

 

 Objeto no ponto C

Posição da Imagem: No ponto C 

Características da Imagem

– Real

– Mesmo tamanho que o objeto

– Invertida

 

 Objeto entre C e F

Posição da Imagem: Antes do ponto C

Características da Imagem

– Real

– Maior que o objeto

– Invertida

 

Objeto sobre o F

Características da Imagem

– Imagem imprópria

 

Objeto entre F e V

 

Posição da Imagem: Atrás do espelho

Características da Imagem

– Virtual

– Maior que o objeto

– Direita

 

 

Imagem fornecida pelo espelho convexo

 

Objeto em qualquer posição

 Características da Imagem

– Virtual

– Menor que o objeto

– Direita

 

Posição da Imagem

Atrás do espelho (entre V e F)

 

 

Você deve saber

 

- Somente imagens reais podem ser projetadas em telas, fotografadas, filmadas etc.

- Toda imagem virtual é direita e está localizada atrás do espelho 

- Toda imagem real é invertida

 

- A imagem formada por espelho esférico convexo, para qualquer posição do objeto, é sempre virtual, direita, menor e está localizada atrás do espelho e entre V e F.

 

- Os espelhos convexos são empregados como retrovisores em veículos, cabines de segurança, elevadores, etc. Sua vantagem sobre o espelho plano, nesse particular, é ter maior campo visual. Têm, entretanto, o inconveniente de não darem noção de distância porque diminuem o tamanho do objeto.

 

- Os espelhos côncavos, quando o objeto está entre o foco e o espelho, são utilizados quando se deseja obter uma imagem direita e ampliada do objeto como nos espelhos de dentistas, de barbear, toalete, espelho de otorrinolaringologia, etc.

 

- Nos projetores utilizam-se espelhos côncavos esféricos. O filamento da lâmpada é colocado no centro de curvatura do espelho, formando-se na mesma posição uma imagem real do filamento embaixo da do objeto; com isso, duplica-se a potencia de iluminação propiciada pelo projetor.