Espelhos Esféricos

Capítulo 2: Espelhos Esféricos

Espelho esférico é constituído de uma superfície lisa e polido com formato esférico.

Aspectos geométricos dos espelhos esféricos

Para o estudo dos espelhos esféricos é útil o conhecimento dos elementos que os compõe, esquematizados na figura abaixo:

• C é o centro da esfera;

• V é o vértice da calota;

• O eixo que passa pelo centro e pelo vértice da calota é chamado eixo principal.

• As demais retas que cruzam o centro da esfera são chamadas eixos secundários.

• O ângulo , que mede a distância angular entre os dois eixos secundários que cruzam os dois pontos mais externos da calota, é a abertura do espelho.

• O raio da esfera R que origina a calota é chamado raios de curvatura do espelho.

Um sistema óptico que consegue conjugar a um ponto objeto, um único ponto como imagem é dito estigmático. Os espelhos esféricos normalmente não são estigmáticos, nem aplanéticos ou ortoscópicos, como os espelhos planos.

No entanto, espelhos esféricos só são estigmáticos para os raios que incidem próximos do seu vértice V e com uma pequena inclinação em relação ao eixo principal. Um espelho com essas propriedades é conhecido como espelho de Gauss.

Um espelho que não satisfaz as condições de Gauss (incidência próxima do vértice e pequena inclinação em relação ao eixo principal) é dito astigmático. Um espelho astigmático conjuga a um ponto uma imagem parecendo uma mancha.

2.1 Obtenção de espelhos esféricos côncavos e convexos

. Se a parte refletora for interna será um espelho côncavo caso a superfície refletora seja a parte externa será um espelho convexo.

Espelhos Côncavos

1- 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.

2- 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.

3- 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.

4- Objeto localizado sobre o foco(F):

A imagem é imprópria, pois os raios de luz saem paralelos.

5- 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.

Os espelhos côncavos são muito usados por mulheres para passar maquiagem no rosto, pois amplia a imagem.

Espelhos Convexos

A imagem nos espelhos convexos sempre será virtual, estará posicionada entre o foco(F) e o vértice(V), será direita e o seu tamanho será menor que o objeto.

Os espelhos convexos são bastante utilizados nos retrovisores direito dos carros, pois diminui a imagem para que caibam mais imagens no espelho, dando assim uma ampla visão.

A posição e o tamanho das imagens formadas pelos espelhos esféricos podem ser determinados a partir do comportamento dos raios que saem do objeto e incidem o espelho, podemos pegar apenas três raios notáveis para determinar as características da imagem:

1-