Relatório III e IV - Espelhos planos e esféricos PDF

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Atividade prática com espelhos...

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Graduando: Gustavo Alves de Souza Curso: Licenciatura em Matemática Professora: Glêsiane Alaor de Oliveira Data: 10/2019 Valor: Disciplina: Fundamentos de Ondas, Termodinâmica e Óptica Trabalho prático III e IV: Espelhos planos e esféricos

Período: 6° Nota:

Introdução Espelhos planos Os espelhos planos são superfícies aplainadas e polidas os quais possuem poder de reflexão. Nesse caso, a reflexão da luz num espelho plano, acontece de forma regular de maneira que o feixe de luz se apresenta bem definido e segue somente uma direção. Ademais, o raio de luz incidente, o raio refletido e a reta normal à superfície, estão situados no mesmo plano, ou seja, são coplanares, de forma que o ângulo de reflexão e o de incidência possuem a mesma medida. Os espelhos são superfícies refletoras compostas de vidro e metal, sendo que o mais usado nos espelhos atuais é a prata. De acordo com sua superfície refletora, os espelhos podem ser Planos ou Esféricos (côncavo e convexo). No caso das formas dos espelhos planos, eles possuem diversos formatos, a saber: circular, triangular, poligonal, dentre outros. Um exemplo muito comum de espelho plano é o vidro, material que permite a formação de imagens nítidas. Formação da Imagem A imagem refletida num espelho plano, chama-se “Enantiomorfa” na medida que se forma à mesma distância do espelho que o objeto, sendo portanto simétrica do objeto em relação ao espelho. Por isso, quando colocamos um espelho ao lado do outro, eles formam uma circunferência, o que corrobora a equidistância de todos os pontos do centro e sobretudo, a simetria da imagem. Um exemplo notório é quando vemos nossa imagem refletida num espelho, que parece formar-se atrás do espelho. Dessa forma, nossa imagem fica do mesmo tamanho que somos e configura-se numa imagem virtual do nosso corpo, a qual apresenta uma “reversão da imagem”, ou seja, uma inversão da esquerda-direita. Assim, nos espelhos planos o objeto é real e a imagem virtual e simétrica. Em outros termos, num espelho plano, imagem e objeto não se sobrepõem sendo, a distância do objeto ao espelho (do) será equivalente à distância da imagem ao espelho (di): di = - do. Do mesmo modo, a altura do objeto (ho) será igual à altura da imagem (hi) Associação de Espelhos Planos Quando associamos dois ou mais espelhos planos, ou seja, colocamos os espelhos lado a lado, as imagens que se formam multiplicam-se, compondo um ângulo (α) e na medida que (α) diminui, o número de imagens aumenta. Para saber qual o número de imagens (n) fornecidas pelos espelhos que formam esse ângulo, utiliza-se a seguinte fórmula: n=

360 -1 𝛼

Espelhos Esféricos Os espelhos esféricos são superfícies arredondadas os quais possuem também o poder de reflexão. São as esferas lisas e polidas, de forma que os ângulos de incidência e de reflexão são equivalentes, e os raios incidido, refletidos e a reta normal, ao ponto incidido. São classificados em: • •

Espelhos côncavos: aquele em que a superfície refletora é a parte interna do espelho; Espelhos convexos: aquele em que a superfície refletora é a parte externa do espelho.

Objetivos • • • • • • • •

Reconhecer que o raio refletido está contido no plano formado pelo raio incidente e pela reta normal à superfície polida do espelho, no ponto de incidência; Identificar e mencionar as leis da reflexão; Determinar, a partir de um espelho esférico, as cotas de posicionamento dos seguintes elementos: Centro de curvatura (C); Vértice do espelho (V); Eixo principal (EP); Eixo secundário (ES); Descrever e identificar os raios principais em espelhos esféricos.

Materiais e equipamentos utilizados • • • • • •

Painel básico para banco óptico; Lanterna a laser; Espelho plano com adesão magnética; Perfil de espelho côncavo e convexo; Compasso; Régua milimetrada.

Procedimento Após executarmos a montagem do painel básico para banco óptico, colocamos o espelho plano sobre o disco óptico, seguimos as seguintes orientações: • • •

O centro do espelho deve estar sobre o centro do disco e a diagonal (com escala) deve ficar perpendicular (paralela à reta normal) à superfície do espelho; Ao ligar a fonte de luz, o raio incidente deverá atingir o espelho no ponto de incidência “P” e retornar sobre si próprio; Ligue a lanterna laser e posicione de modo que o raio incidente forme um ângulo de 10° com a reta normal (N) ao espelho no ponto de incidência (P). Em seguida, fizemos a segunda parte, com o espelho esférico, seguindo os passos:

• • • • • • •

Fixe o espelho côncavo ao disco óptico, conforme a Figura 08, de tal forma que: A reflexão do raio incidente central retorne sobre si próprio e o ponto de incidência divida-se em duas partes iguais o perfil do espelho; Cuide para que o raio central fique sobre a diagonal do disco que contém a escala milimetrada; Suba a lanterna de modo que o raio incidente fique paralelo e 2 cm acima do eixo principal; Complete, utilizando caneta com tinta vermelha de ponta fina, a trajetória seguida pelo raio refletido cujo raio incidente é paralelo ao eixo principal; Ajuste a lanterna de modo que o raio incidente fique paralelo e aproximadamente 2cm abaixo do eixo principal; Complete, utilizando caneta com tinta vermelha de ponta fina, a trajetória seguida pelo raio refletido cujo raio incidente é paralelo ao eixo principal.

Resultados Alcançados Sob orientação do procedimento e análise do trabalho, montamos as seguintes tabelas: Ângulos de incidência e reflexão Ângulo de incidência 0° 10° 20° 30° 40°

Ângulo de reflexão 0° 10° 20° 30° 40°

Ângulos entre os raios refletidos e incidentes Ângulo de Giro do espelho 0° 10° 20° 30° 40°

Ângulo entre os raios Incidente e Refletido 0° 20° 40° 60° 80°

Conclusão De acordo com os resultados adquiridos logo após a realização do experimento, conseguimos perceber claramente como a 1ª Lei é aplicada: “O raio incidente, a normal (N) à superfície refletora no ponto de incidência e o raio refletido estão no mesmo plano” e também a lei de Snell-Descartes: “O ângulo de incidência (i) é igual ao ângulo de reflexão r”. Observouse também que o ângulo entre os raios incidente e refletido eram o dobro do Ângulo de giro do espelho.

Referências Arquivado em Física, Ondas https://www.todamateria.com.br/espelhos-planos/

e

Óptica.

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