Espelhos Planos E Esféricos

RESUMO

Neste relatório apresento os resultados do experimento realizado com espelhos planos e esféricos, analisando as imagens formadas a partir deles, os ângulos formados pelos raios luminosos, o método paralaxe e a sensibilidade humana na detecção da profundidade da imagem de um objeto. Utilizando os materiais e a metodologia proposta, constatei que os raios luminosos originados de um objeto, possuem como ponto de intercessão do prolongamento dos raios, o próprio objeto e sua posição. Também que a imagem refletida de um espelho plano é formada a uma distância do espelho igual a distância do objeto ao espelho, o que não ocorre com imagens formadas a partir de espelhos esféricos, pois neste caso a posição da imagem muda de acordo com a posição do observador, que também tem sua capacidade de detecção de profundidade de imagens afetado caso esteja somente com um olho aberto.

INTRODUÇÃO

O estudo da luz e sua interação com o meio e a matéria já fazia parte da curiosidade humana desde a antiguidade, porém foi em 1025 que um estudioso árabe escreveu que a visão era o resultado dos raios de luz que entravam nos nossos olhos. A partir dai a geometria da luz foi motivo de estudo de grandes nomes como o de Isaac newton, que admitiu que a luz era formada por um feixe de partículas. A partir deste ponto a óptica começa a se desenvolver, sendo esta a parte da física que estuda a luz e os fenômenos luminosos. Seu desenvolvimento se deu a partir da publicação da Teoria Corpuscular da luz.

Define-se luz como sendo o agente físico que sensibiliza nossos órgãos visuais. A luz é uma onda eletromagnética e sua velocidade no vácuo é de aproximadamente 3,0 x 105. Já o raio de luz é um agente geométrico que representa a direção e o sentido da propagação da luz. Denomina-se fonte de luz todo corpo capaz de emitir luz.

A luz esta presente em nossa vida nas mais variada formas, muitas vezes nem percebemos sua presença, como por exemplo a luz provinda de uma lâmpada quando entramos em um ambiente escuro, porém em sua falta percebemos sua importância. Também ao ligarmos um computador, só conseguimos ver o conteúdo que desejamos por que a tela emite feixes luminosos que permitem a observação. São inúmeras as interações da luz e sua aplicação no nosso dia a dia, e para estudarmos um pouco mais sobre seu comportamento em diferentes meios e sua interação com a matéria, realizamos alguns experimentos tentando criar alguns modelos geométricos através da utilização de metodologia científica, para isto utilizamos alguns artefatos de física como caixa escura composta por diferentes fontes de luz, régua com graduação mínima de 1 milímetro, peça de acrílico com face plana e curva onde incidimos um feixe de luz e observamos seu comportamento e placa fendada, de onde percebemos diferentes fontes de luz e os formatos que tomaram.

Os experimentos foram realizados no pólo de apóio presencial de Durandé e supervisionados pela tutora local, no entanto utilizamos a metodologia proposta pelo livro Fundação as Ciências física I.

MEDIDAS EXPERIMENTAIS

Experimento 1 – Propagação da luz num meio homogêneo

Seguindo a metodologia para o experimento 1, colocamos a fonte luminosa circular L1 acesa a uma distância de 15 cm da caixa escura óptica, cuja entrada chamaremos de “máscara”, a qual possui um orifício circular com diâmetro de 2,2 cm por onde passa o feixe luminoso, a partir dai fizemos 3 medições alternando a distância do anteparo interno da caixa em relação a máscara de entrada, sendo apresentado os resultados na tabela 1.

Tabela 1 - Medidas e cálculos

Medidas

Cálculos

a

Ȣ a

b

Ȣ b

d

Ȣ d

D

Ȣ D

L

L max.

L min.

Ȣ L

15

0,05

15,4

0,05

2,2

0,05

4,6

0,05

4,47

4,54

4,32

0,22

15

0,05

29,2

0,05

2,2

v

7,0

0,05

6,18

6,63

4,14

1,24

15

0,05

11,2

0,05

2,2

0,05

3,9

0,05

3,66

6,05

3,74

1,15

Onde:

a = distância da fonte luminosa a máscara de entrada da caixa

Ȣ = incerteza da medida

b = distância da máscara ao anteparo

d = diâmetro do orifício circular da máscara

D = diâmetro da mancha luminosa representada pela figura imantada

L = Faixa de valor previsto para a mancha luminosa a partir dos cálculos

L max. = Faixa máxima de valor previsto para a mancha luminosa a partir dos cálculos

L min. = Faixa mínima de valor