Espelhos

Imagem 1: Espelhos no CienTec

Na Sala da Óptica do Parque CienTec, temos à disposição alguns espelhos esféricos para o visitante interagir com suas imagens e reflexões. Nesta seção vamos falar rapidamente sobre essa modalidade de espelhos e suas funções como experimento de física e suas utilidades no nosso cotidiano.

Imagem nos Espelhos

Espelhos esféricos são sistemas ópticos formados por superfícies extremamente polidas e com alto teor de reflexão. Se a reflexão for interna, chamamos de espelho côncavo, já se a superfície reflexiva for externa, estamos falando dos espelhos convexos.

As imagens formadas por esses reflexos são distorcidas da realidade, geralmente chamados de aberrações ou esfericidade.

Muito utilizados em nosso cotidiano, encontramos os espelhos esféricos nas objetivas de telescópio, faróis, refletores e painéis de iluminação, lembrando que os espelhos mencionados acima, os côncavos e os convexos, fazem parte dos ditos espelhos esféricos.

Mas, como será que funciona a lógica da reflexão desses espelhos do ponto de vista físico? É isso que iremos ver a seguir.

Observando a imagem a seguir, consideremos que a é o espelho côncavo e b seja o espelho convexo.

Imagem 2

Tomemos como dados:

C = centro de curvatura

R = raio da curvatura do espelho

CV = eixo principal do espelho

F = foco do espelho

V = vértice do espelho


Considere ainda na Imagem 2:

. levar em consideração que os componentes servem de referência tanto para espelhos côncavos como para os convexos;

. o centro de curvatura é o ponto médio da calota esférica e coincide com o raio da mesma;

. o vértice marca a região central dos espelhos esféricos. Todo raio que incide sobre ele é refletido com o mesmo ângulo de incidência, tal como em um espelho plano;

. o raio de curvatura determina a distância entre o vértice e o centro de curvatura. Geralmente sua distância é medida em metros;

. o foco é o ponto onde os raios convergem.


Existe uma fórmula que é válida para todos os espelhos esféricos:

Ou ainda a equação dos pontos conjugados de Gauss, que relaciona a distância focal (f), a posição do objeto (p) e a posição da imagem (p'), ambas medidas em relação ao vértice do espelho:

Essas são informações para um entendimento básico sobre a lógica física dos espelhos esféricos.

No Parque Cientec temos monitores preparados para tirar essas e outras dúvidas a respeito das principais funções dos espelhos disponibilizados na seção da óptica.


Referências:

https://brasilescola.uol.com.br/fisica/espelhos-esfericos.htm

https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/espelhos-concavos-convexos.htm

https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/formacao-imagens-espelhos-esfericos.htm

Autoria:

Bassini, A.; Pusceddu, L.; Silva, S. (2020) Caleidoscópio.

Créditos detalhados

Autores:

Stephanne A. A. Silva

Luca Hermes Pusceddu

Ailton Marcos Bassini - bassini@usp.br