Espelhos Planos
Olá pessoal! O Direto ao ponto tem como objetivo apresentar a teoria para aqueles que não querem perder tempo e precisam de um resumo de Física rápido da matéria. Vamos lá!
1. REFLEXÃO LUMINOSA
A reflexão luminosa é o fenômeno onde a luz reflete em um obstáculo e retorna para o mesmo meio. No cotidiano, existem dois tipos de reflexão luminosa, que serão vistos a seguir.
Reflexão regular – a luz reflete em uma superfície plana e regular.
Na ilustração acima, os raios de luz (paralelos entre si) refletem em um espelho plano (superfície plana e regular) e retornam paralelos para o mesmo meio (ar).
Reflexão difusa – a luz reflete em uma superfície irregular. Feixes de raios paralelos refletem na superfície e retornam em todas as direções.
1.1 As leis da reflexão
Considere um feixe de luz incidindo em uma superfície regular como mostra a ilustração abaixo.
A normal (N) é uma linha imaginária perpendicular a superfície. O raio incidente e a normal formam um ângulo (i – ângulo de incidência). O raio refletido e a normal também formam um ângulo (r – raio de incidência).
As leis da reflexão estão resumidas a seguir:
· 1ª Lei – O raio incidente, o raio refletido e a normal pertencem ao mesmo plano.
· 2ª Lei – O ângulo de incidência e o ângulo de reflexão são iguais.
2. A DIFERENÇA ENTRE UMA IMAGEM VIRTUAL E REAL
Uma imagem virtual é aquela que aparece apenas no sistema óptico (espelhos ou lente) e não pode ser projetada em nenhuma superfície (parede, tela ou folha de papel).
Uma imagem real é aquela que não só aparece no sistema óptico, mas também pode ser projetada em alguma superfície, como ocorre com a imagem na tela do cinema.
3. ESPELHOS PLANOS
Os espelhos planos são superfícies planas e regulares.
3.1 As características dos espelhos planos
· o tamanho da imagem (i) formada por um objeto extenso de tamanho (o) são iguais.
· a distância do espelho ao objeto (d) é igual à distância da imagem do objeto ao espelho (d’).
Observe a imagem da palavra FÍSICA refletida no espelho plano abaixo.
Em um espelho plano, objeto e imagens são figuras enantiomorfas, ou seja, apresentam formas contrárias (inversão da esquerda e da direita).
3.2 Campo visual de um espelho plano
O campo visual de um espelho plano é uma região do espaço onde os objetos ali posicionados são vistos, por reflexão, no espelho plano.
O campo visual é determinado seguindo os dois procedimentos a seguir.
· Traçamos o ponto-imagem (P’) do observador P (lembre-se que a distância da imagem do observador ao espelho é a mesma que a distância do observador ao espelho.
· Traçamos, a partir do ponto-imagem P’, duas retas passando pelas bordas do espelho.
A região entre essas duas retas situada a frente do espelho é denominada campo visual. Os objetos ali posicionados podem ser vistos (por reflexão) no espelho.
3.3 A translação de um espelho plano
Considere um espelho plano se desloca de uma distância x da sua posição inicial. A imagem de um objeto fixo se desloca D = 2x no mesmo sentido. Dessa forma, se um espelho plano se desloca com uma velocidade v, a imagem do objeto se desloca com velocidade 2v.
Em resumo:
3.4 Rotação
A rotação é um movimento do espelho em torno de um eixo que faz a imagem rotacionar. Na ilustração abaixo, um espelho gira no sentido indicado.
O espelho gira de um ângulo a da posição 1 para a posição 2. A imagem também muda de posição, rotacionando de um ângulo D, que é duas vezes maior que o primeiro.
3.5 Imagens em dois espelhos planos conjugados
Considere dois espelhos planos conjugados que formam um ângulo α entre si. O número de imagens formadas (N) por esses dois espelhos é dado expressão abaixo:
