Os espelhos esféricos são superfícies curvas que refletem a luz. Eles podem ser de dois tipos:
- Côncavo: parte interna da “casca” da esfera é refletora (parece uma colher virada para você)
- Convexo: parte externa da esfera é refletora (parece uma colher virada para fora)
#inserir imagem aqui# (Sugestão: desenho mostrando os dois tipos de espelhos: côncavo e convexo, com raios incidindo e sendo refletidos)
Elementos de um espelho esférico
- C (Centro de Curvatura): centro da esfera que deu origem ao espelho
- V (Vértice): ponto central da superfície do espelho
- F (Foco): ponto médio entre C e V, onde os raios paralelos se encontram após reflexão (em espelho côncavo) ou parecem sair (em espelho convexo)
- Eixo Principal: reta que passa por C, V e F
#inserir imagem aqui# (Sugestão: diagrama com um espelho côncavo e os pontos C, V, F, eixo principal e raios paralelos convergindo no foco)
A distância focal \( f \) é a metade do raio de curvatura \( R \):
\[
f = \frac{R}{2}
\]
Equação dos espelhos esféricos
A equação que relaciona as distâncias do objeto e da imagem ao espelho é:
\[
\frac{1}{f} = \frac{1}{d_o} + \frac{1}{d_i}
\]
- \( f \): distância focal
- \( d_o \): distância do objeto até o espelho
- \( d_i \): distância da imagem até o espelho
Aumento (ou ampliação)
A ampliação da imagem é dada por:
\[
A = \frac{h_i}{h_o} = -\frac{d_i}{d_o}
\]
- \( A \): aumento (positivo = imagem direita; negativo = invertida)
- \( h_i \): altura da imagem
- \( h_o \): altura do objeto
Imagem no espelho côncavo
As imagens formadas por espelhos côncavos variam conforme a posição do objeto em relação ao espelho. A seguir, vamos analisar caso a caso:
? Objeto além do centro de curvatura (além de C)
- Imagem real
- Invertida
- Menor que o objeto
- Formada entre C e F
#inserir imagem aqui# (Sugestão: desenho de um objeto além de C com raios formando imagem entre C e F)
? Objeto sobre o centro de curvatura (em C)
- Imagem real
- Invertida
- Mesmo tamanho que o objeto
- Formada sobre C
#inserir imagem aqui# (Sugestão: objeto em C e imagem se formando exatamente sobre C)
? Objeto entre o centro e o foco (entre C e F)
- Imagem real
- Invertida
- Maior que o objeto
- Formada além de C
#inserir imagem aqui# (Sugestão: objeto entre C e F e imagem além de C, ampliada e invertida)
? Objeto no foco (em F)
- Não se forma imagem
- Os raios refletidos são paralelos entre si
- Imagem no infinito
#inserir imagem aqui# (Sugestão: raios refletidos paralelos ao objeto exatamente em F)
? Objeto entre o foco e o vértice (entre F e V)
- Imagem virtual
- Direita
- Maior que o objeto
- Formada atrás do espelho
#inserir imagem aqui# (Sugestão: objeto próximo ao espelho com raios divergentes e imagem virtual atrás)
Imagem no espelho convexo
O espelho convexo sempre forma uma imagem com as seguintes características:
- Virtual (não pode ser projetada)
- Direita
- Menor que o objeto
- Localizada atrás do espelho
#inserir imagem aqui# (Sugestão: diagrama mostrando a formação da imagem virtual e menor em um espelho convexo)
Resumo – Espelhos Esféricos
Espelho | Tipo de Imagem | Orientação | Tamanho | Fórmulas |
---|---|---|---|---|
Côncavo | Depende da posição do objeto | Direita ou Invertida | Maior, igual ou menor |
\( \frac{1}{f} = \frac{1}{d_o} + \frac{1}{d_i} \) \( A = -\frac{d_i}{d_o} \) |
Convexo | Sempre virtual | Direita | Menor |
\( \frac{1}{f} = \frac{1}{d_o} + \frac{1}{d_i} \) \( A = -\frac{d_i}{d_o} \) |