Grade 9

Grade 9Iluminação e ÓpticaReflexão da luz


Formação de imagem por espelhos côncavos e convexos


Introdução aos espelhos

No estudo da ótica, os espelhos são superfícies que formam imagens ao refletir a luz. Existem dois tipos principais de espelhos esféricos: côncavos e convexos.

Espelho côncavo

A forma de um espelho côncavo é como uma porção da superfície interna de uma esfera. Também é chamado de espelho convergente porque converge a luz para um ponto.

Foco principal

O foco principal de um espelho côncavo é o ponto onde os raios de luz paralelos se encontram após serem refletidos pelo espelho. Ele está localizado em frente ao espelho.

Comprimento focal e raio de curvatura

O comprimento focal (f) é a distância entre a superfície do espelho e seu foco principal. O raio de curvatura (R) é a distância entre o centro de curvatura e a superfície do espelho.

Para um espelho côncavo, a relação é dada como:

        F = R / 2
    

Diagrama de raios para espelhos côncavos

Diagramas de raios ajudam a entender a formação da imagem por um espelho côncavo. Os passos para desenhar um diagrama de raios são os seguintes:

Exemplo 1: Objeto além do centro de curvatura

Coloque um objeto além do centro de curvatura. A imagem formada será real, invertida e diminuída.

C F objeto imagem

Espelho convexo

A forma de um espelho convexo é como uma porção da superfície externa de uma esfera. Também é chamado de espelho divergente porque diverge os raios de luz.

Foco principal

O foco principal de um espelho convexo é o ponto de onde os raios refletidos parecem divergir.

Atributos da imagem

A imagem formada por um espelho convexo é sempre virtual, direita e menor que o objeto real.

Diagrama de raios para espelhos convexos

Siga os seguintes passos para desenhar um diagrama de raios para um espelho convexo:

Exemplo 2: Objeto colocado na frente de um espelho

Um objeto colocado na frente de um espelho convexo forma uma imagem virtual, que aparece reduzida e direita atrás do espelho.

C F objeto imagem

Fórmula do espelho e ampliação

Use a fórmula do espelho para calcular a localização e o tamanho da imagem:

        1/F = 1/V + 1/U
    

Aqui, f é o comprimento focal, v é a distância da imagem ao espelho, e u é a distância do objeto.

A ampliação (m) do espelho é dada por:

        m = -v/u
    

O sinal negativo para ampliação indica inversão e o sinal positivo indica natureza direta.

Usos práticos de espelhos côncavos e convexos

Espelhos côncavos são frequentemente usados em telescópios, faróis refletores e espelhos para barbear devido à sua propriedade de ampliação. Espelhos convexos são usados em espelhos laterais de veículos e espelhos de segurança em lojas porque oferecem um campo de visão mais amplo.


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