Ótica Espelho Concavo E Convexo

Objetivos:

• Esta experiência teve por objetivo calcular o raio de curvatura dos espelhos esféricos com a face côncava e convexa voltada para um feixe luminoso, através da distância focal. Também foi calculado o índice de refração do acrílico.

Material

• Painel óptico

• Linear óptica

• Acrílico

• Espelho Côncavo

• Espelho Convexo

Teoria

Espelho esférico é toda e qualquer superfície espelhada (refletora), na forma de uma calota esférica. O espelho esférico pode ser côncavo ou convexo, dependendo da face onde se encontra a superfície refletora.

Ilustra a forma de uma calota esférica e suas superfícies.

Espelho Côncavo é caracterizado como sendo um espelho esférico, e pode ser encontrado em qualquer superfície interna na forma de uma calota esférica, desde que essa superfície seja capaz de refletir os raios de luz que incidirem.

Comumente os espelhos côncavos são utilizados em aplicações bem específicas, isso ocorre por que as imagens formadas variam de acordo com a posição do objeto. Podem ser encontrados em alguns tipos de telescópios, projetores e também é comumente encontrado nos consultórios odontológicos, e é comum o uso também da maquiagem. Isso se justifica pois diante dos espelhos côncavos onde o objeto se situa bem próximo do espelho, para ser mais preciso, entre o vértice e o foco, a imagem resultado é virtual, direta e ampliada, o que resulta em uma melhor nitidez e visualização das características do objeto a ser observado.

Para a formação de imagens no espelho côncavo existe uma dependência da posição do objeto sobre o eixo principal.

Essas observações são feitas a partir das definições:

• Se a imagem pertencer ao mesmo semiplano do eixo principal, essa imagem é direita em relação ao objeto. Se isso não acontecer, a imagem é invertida em relação ao objeto.

• A imagem será real se for formada pelos raios refletidos e será virtual se for formada pelo prolongamento desses raios refletidos.

Com isso, observa-se que as características da imagem formada pelo espelho côncavo é real, menor e invertida.

Ponto Focal (F), que é um ponto médio entre o centro e a curvatura do espelho, esse ponto médio fica sobre a reta (R), nesse ponto (F) é o local para onde os raios refletidos ou prolongados se convergem.

A medida entre o ponto focal e o vértice do espelho é a Distância Focal (f), como vimos o ponto focal fica localizado no ponto médio entre o centro de curvatura e o vértice do espelho, assim podemos afirmar que a distância focal pode ser definida como a metade da medida do raio:

f = R/2

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.

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.

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.

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

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.

Espelho Convexo é caracterizado como sendo um espelho esférico, e pode ser considerado para qualquer superfície externa na forma de uma calota esférica que seja capaz de refletir a luz incidente.

Comumente os espelhos convexos são utilizados para “prolongar” a visão, sendo assim podemos ver ângulos refletidos por eles que não conseguiríamos ver utilizando espelhos planos por exemplo. Com isso se costuma dizer que tais espelhos permitem ampliar o campo de visão. Geralmente esse tipo de espelho é encontrado em corredores de supermercado, farmácias, saídas de estacionamentos, retrovisores de veículos - para quem anda de ônibus já deve ter percebido logo acima das portas de saída, enfim entre outros lugares que necessitem ter uma visão prolongada do ambiente.

Ilustra a visão circular do espelho convexo.

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