Exercício - Imagens em espelhos côncavos e em espelhos convexos.

Neste exercício vamos trabalhar a formação de imagens em espelhos esféricos sejam eles espelhos côncavos ou convexos.

Usaremos o trabalho do professor J.J. ROUSSEAU, da Faculté des Sciences exactes et naturelles, Université du Maine. O professor Rousseau é o responsável pelo Site Physique et simulations numériques no qual buscamos a animação vista  aqui.

Nela temos representado um espelho com o seu eixo principal. Veja a imagem abaixo. Sobre ele, como de costume, representamos o objeto por uma barra amarela e a imagem por uma barra azul. As extremidades do objeto, A, e da imagem,A', estão marcadas.

Como o objeto está sobre o eixo principal do espelho a sua imagem também estará. Assim, para desenha-la basta determinar a posição da imagem da extremidade A do objeto.

Isto é feito quando determinamos o ponto de intersecção do raio que passa pela extremidade superior do objeto (ponto A) e que incide sobre o espelho na direção paralela ao eixo com o raio que passa pela extremidade do objeto e incide sobre o vértice do espelho (Ponto S).

Espelhos esféricos.

Abra a animação. A região entre estes raios está marcada de vermelho. Sobre o eixo principal estão marcadas a distância focal (Ponto F) e o dobro dela. Na parte superior da animação está marcada as distâncias do objeto e da imagem ao espelho.

Selecione a caixa "miroir concave", espelho côncavo. Clique sobre o objeto e arraste para move-lo. Responda as seguintes perguntas:

• Arraste a imagem para o mais distante possível  do espelho e depois vá aproximando até chegar ao primeiro ponto marcado no eixo (dobro da distância focal). Classifique a imagem. Qual o comportamento da imagem à medida que o objeto se aproxima do espelho?
•  Coloque o objeto sobre o primeiro ponto marcado no eixo. Classifique a imagem.
• Vá aproximando o objeto até o foco. Classifique a imagem. Qual o seu comportamento? Ela aumenta de tamanho? Ela se move em que direção?
• Coloque o objeto sobre o foco. Classifique a imagem.
• Vá aproximando o objeto do espelho. Classifique a imagem. Qual o comportamento da imagem?

Marque agora a caixa "Moroir convexe" ( espelho convexo). Repita os passos anteriores e responda às questões. Quais as diferenças?

Marque agora a caixa "objet à infiniti" (objeto colocado no infinito, isto é, a uma distância grande do espelho). Selecione sucessivamente as caixas para  espelho côncavo e convexo.

Clique na linha amarela pontilhada e desloque o eixo. Note que neste casos as  imagens são formadas sobre o foco do espelho.

Imagens e applet: Physique et simulations numériques.