Revisão de Espelhos Esféricos 2
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Conceitos, fórmulas e características de imagens em espelhos esféricos para estudantes de física.
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- Espelho côncavo
- Espelho cuja superfície refletora é a parte interna da calota esférica; converge os raios de luz paralelos para o foco.
- Espelho convexo
- Espelho cuja superfície refletora é a parte externa da calota esférica; diverge os raios luminosos incidentes.
- Distância focal (f) e raio de curvatura (R)
- A distância focal é a metade do raio de curvatura: f = R / 2.
- Equação de Gauss
- Relaciona o foco (f), a distância do objeto (p) e a distância da imagem (p'): 1/f = 1/p + 1/p'.
- Aumento linear transversal (A)
- Razão entre o tamanho da imagem (i) e do objeto (o): A = i / o = -p' / p.
- Convenção de sinais: Foco (f)
- O foco é positivo (f > 0) para espelhos côncavos e negativo (f < 0) para espelhos convexos.
- Convenção de sinais: Posição da imagem (p')
- p' > 0 indica imagem real (à frente do espelho); p' < 0 indica imagem virtual (atrás do espelho).
- Convenção de sinais: Aumento linear (A)
- A > 0 indica imagem direita em relação ao objeto; A < 0 indica imagem invertida.
- Raio notável: paralelo ao eixo principal
- O raio incidente paralelo ao eixo principal reflete passando pelo foco principal (ou seu prolongamento).
- Raio notável: pelo foco principal
- O raio incidente que passa pelo foco reflete paralelamente ao eixo principal.
- Raio notável: pelo centro de curvatura
- O raio incidente que passa pelo centro de curvatura incide perpendicularmente e reflete sobre si mesmo.
- Raio notável: pelo vértice
- O raio incidente no vértice reflete simetricamente em relação ao eixo principal (mesmo ângulo).
- Imagem formada por espelho convexo
- Para qualquer posição do objeto real, a imagem é sempre virtual, direita e menor que o objeto.
- Côncavo: objeto além do centro de curvatura
- A imagem formada é real, invertida e menor que o objeto, posicionada entre o centro e o foco.
- Côncavo: objeto sobre o centro de curvatura
- A imagem é real, invertida e do mesmo tamanho que o objeto, localizada exatamente sobre o centro.
- Côncavo: objeto entre o centro e o foco
- A imagem formada é real, invertida e maior que o objeto, localizada além do centro de curvatura.
- Côncavo: objeto exatamente sobre o foco
- A imagem é imprópria (os raios refletidos saem paralelos e não se cruzam).
- Côncavo: objeto entre o foco e o vértice
- A imagem formada é virtual, direita e maior que o objeto (usada em espelhos de maquiagem).
- Condições de nitidez de Gauss
- Exigem pequeno ângulo de abertura (< 10°) e raios incidentes paraxiais para evitar aberrações esféricas.
- Imagem real vs. Imagem virtual
- A imagem real é formada pelo cruzamento efetivo dos raios e pode ser projetada; a virtual é formada por prolongamentos.