Refração e Reflexão

...

Quando o objeto está entre o centro de curvatura e o foco, a imagem é real, invertida e maior.

[pic 5]

Figura 4 – Imagem real, invertida e maior

Quando está sobre o foco, a imagem é imprópria, tende ao infinito.

[pic 6]

Figura 5 – Imagem imprópria

Quando se encontra entre o foco e o vértice, é virtual, maior e direita.

[pic 7]

Figura 6 – Imagem virtual, maior e direita

Portanto quanto mais próximo o objeto estiver do foco, menor a imagem.

3.2.2 - Espelho convexo

Nos espelhos convexos, as imagens não dependem da distância entre o objeto e o espelho.

[pic 8]

Figura 7 – Imagem virtual, direita e menor

3.3 – Estudo analítico

3.3.1 – Equação de Gauss

Através da distância focal e a posição do objeto, é possível determinar a posição da imagem. [pic 9]

Considere p e p’ sendo as abscissas do objeto e da imagem em relação ao eixo, então usamos a Equação de Gauss para a determinação da distância focal de uma lente esférica:

(2)[pic 10]

Deve-se obedecer a seguinte convenção de sinais:

Objeto real: p > 0

Imagem real: p' > 0

Imagem virtual: p'

E com relação ao foco (f):

Espelho côncavo: f > 0

Espelho convexo: f

3.3.2 – Aumento linear transversal

Temos que i e o são as alturas da imagem e do objeto, respectivamente. A relação entre i e o é indicada por A e recebe o nome de aumento linear transversal:

(3)[pic 11]

Por convenção:

Imagem direita: A > 0

Imagem invertida: A

4- Materiais

- Fonte de luz com um condensador;

- Slide;

- Espelhos (côncavo, convexo e plano);

- Banco óptico e suportes;

- Bastão com fita adesiva;

- Anteparo retangular opaco;

- Régua milimetrada;

- Trena.

5- Procedimento Experimental

5.1 – Espelho Côncavo

Colocou-se a fonte de luz com condensador no painel ótico e encaixou-se o slide em frente a fonte luminosa. Então fixou-se o espelho sobre o mesmo painel óptico, na direção do feixe de luz que passava pelo slide. O espelho foi rotacionado levemente buscando projetar a imagem no anteparo situado ao lado da fonte luminosa, posteriormente foram medidos e anotados cinco valores da distância do objeto ao espelho e cinco do espelho até a imagem.

5.2 – Espelho Convexo

Foi posicionado um objeto compostos por duas partes distintas em frente a dois espelhos em série (um plano em frente a um convexo). Ajustou-se a distância entre os espelhos planos e convexo até que as imagens formadas entre eles estivessem coincidentes (posição em que não ocorre deslocamento relativo das imagens) e foi medido a distância entre o espelho plano e o objeto (d) e a distância entre o espelho convexo e o objeto (p), repetindo o processo para que se efetuassem cinco medidas.

6- Resultados

6.1 – Espelho Côncavo

Tabela 1 – valores de p x p’

p (cm)

p’(cm)

1

20

89

2

23

77

3

26

57

4

29

46,5

5

32

38,5

Fonte: Elaborado pelo autor.

[pic 12]

Partindo da equação de Gauss temos:

[pic 13]

Se compararmos essas duas equações:

[pic 14]

Então, pela análise do gráfico do apêndice 1, obtém-se o foco:

[pic 15]

Pela fórmula do aumento Linear, temos a tabela:

Tabela 2 – Aumento linear

A

1

-4,45

2

-3,35

3

-2,19

4

-1,60

5

-1,20

Fonte: Elaborado pelo autor.

a) O objeto deve se situar à frente do foco do espelho.

b) Sim.