5 - espelhos esféricos côncavos
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Espelhos Esféricos Côncavos
Experimento em Laboratório
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Sumário
1. OBJETIVO DO EXPERIMENTO-------------------------------------------------------------------------------2
2. INTRODUÇÃO TEÓRICA--------------------------------------------------------------------------------------2
3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL--------------------------------------------------------------------------8
4. DADOS COLETADOS----------------------------------------------------------------------------------------11
5. ANALISE DOS RESULTADOS------------------------------------------------------------------------------12
6. BIBLIOGRAFIA------------------------------------------------------------------------------------------------12
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1. OBJETIVO DO EXPERIMENTO
Entender através de experimentos científicos as características de imagens
formadas por Espelhos Esféricos Côncavos e determinar a sua distância focal.
2. INTRODUÇÃO TEÓRICA
A mais de mil anos os espelhos são utilizados pelo homem. Acreditasse que
os humanos começaram a fazer espelhos simples, por volta de 600 a.C., com uma
pedra vítrea vulcânica de cor negra chamada Obsidiana (figura 1.1). Mais tarde os
espelhos foram sofisticados e passaram a ser feitos de metais como o cobre,
bronze, prata, ouro e até chumbo. Embora talvez fosse usada pedra-pomes em pó
para poli-los, esses espelhos de metal não tinham uma excelente superfície refletora
como têm os espelhos atuais que são feitos de vidro polido e metalizado. Não
obstante, a pessoa podia ver o seu rosto num desses espelhos e, se não ficasse
satisfeito com o que visse, poderia tentar melhorar de alguma maneira a sua
aparência, pois uma imagem era refletida.
Ao longo das décadas os espelhos não perderam o seu valor, pelo contrario,
foram aprimorados e são atualmente utilizados pelo homem em diversas atividades.
São utilizados para todos os tipos de propósitos, de projeção LCD a lasers e faróis
dianteiros de carros. Atualmente a humanidade faz uso alguns tipos de espelhos.
Podemos citar os espelhos convexos (figura 1.2), côncavos (figura 1.3), não reversivos,
acústicos e de duas direções.
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Figura 1.1 Obsidiana Figura 1.2 Figura 1.3
No entanto, para entendermos como funcionam os espelhos, temos que
entender, de maneira sucinta, o comportamento dos feixes de luz. Os feixes de luz
se propagam num meio, quando esse feixe encontra uma superfície de separação,
esta o leva a um segundo meio, mas parte feixe é refletida para o primeiro meio. Em
outras palavras, ocorre o que chamamos de reflexão de um raio de luz. E esse
fenômeno óptico também ocorre em superfícies espelhadas. (figuras 1.4, 1.5 e 1.6)
Figura 1.4, 1.5 e 1.6 Feixes de Luz incidindo sobre superfície de um espelho côncavo.
Conforme vemos acima, quando um feixe de luz atinge uma superfície
espelhada, o ângulo de entrada, chamado de ângulo de incidência, é sempre igual
ao ângulo de reflexão. Assim, quando um objeto projeta sua sombra ou emite feixes
de luz sobre uma superfície espelhada ocorre à reflexão da luz (objeto).
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CARACTERÍSTICAS DE IMAGENS FORMADAS POR ESPELHOS
Uma superfície espelhada lisa, sendo esférica e que reflita regularmente a
luz, poderá ser denominada por espelho esférico. Se a luz for refletida na superfície
interna desse espelho, então o espelho é denominado côncavo. No entanto, se a
reflexão ocorrer na parte externa deste espelho, então o espelho é convexo.
Nos espelhos convexos a luz diverge, ou seja, se separa cada vez mais do
ponto de partida ou incidência. No caso do espelho côncavo a tende luz convergir,
ou seja, dirigir-se para um ponto comum. Em ambos os casos as características de
cada da imagem de cada espelho será impar.
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CARACTERÍSTICAS DE IMAGENS FORMADAS POR ESPELHOS CÔNCAVOS
Segue abaixo algumas características de imagens produzidas por espelhos
côncavos, levando em conta alguns fatores, tais como:
O Distância do objeto ao espelho;
i Distância da imagem ao espelho;
r Raio de curvatura do espelho
IMAGEM VIRTUAL MAIOR DIREITO
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IMAGEM IMPRÓPRIA NO INFINITO
IMAGEM REAL MAIOR INVERTIDA
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IMAGEM REAL IGUAL À INVERTIDA
IMAGEM REAL MENOR INVERTIDA
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3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
MATERIAL UTILIZADO
Segue abaixo os materiais que foram utilizados no experimento:
Espelho Côncavo (figura 1);
Fonte de Alimentação 12 v (figura 2);
Lanterna Didática (figura 3 / 4);
Banco Óptico com escala em mm (figura 5);
Suportes (figura 5);
Lanterna Laser (figura 6);
Objeto vazado com formato retangular;
Fita Celofane Amarela.
Figura 1 – Espelho Côncavo. Figura 2 – Fonte de Alimentação.
Figura 3 – Lanterna Didática. Figura 4 – Lanterna Didática.
Figura 5 – Banco Óptico.
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Figura 6 – Lanterna Laser.
Figura 7 – Objeto Vazado. Figura 7 – Objeto Vazado.
PROCEDIMENTO UTILIZADO
Segue abaixo a descrição do procedimento ou método utilizado no
experimento:
Procedimento Básico de preparação e montagem para determinar distância
Focal (Direta / Indireta)
- Montar Banco Óptico;
- Ligar Fonte e Lanterna Didática;
- Fixar Objeto Vazado e Preenchido com Papel Celofane
- Fixar Espelho no Suporte;
- Deixar Espelho e Objeto em Paralelo.
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Determinar a distância focal de um espelho côncavo por medida direta.
- Medir a distancia do objeto até a imagem (i) refletida pelo espelho côncavo no infinito (consideramos o fim da escala do banco óptico), observando a escala do banco Óptico (mm). Converter em cm;
- Repetir a operação três vezes;
- Encontrar a distância focal (f) do espelho, através do valor médio;
- Observar as características da imagem e descrevê-la.
Determinar a distância focal de um espelho côncavo por medida direta.
Distância focal por formação de imagem real, quando o objeto está no centro de curvatura.
- Medir a distancia do objeto até o centro de curvatura (c), observando a escala do banco Óptico (mm). Converter em cm;
- Repetir a operação três vezes;
- Encontrar a imagem real dividindo a distância do centro de curvatura até o objeto (O = 2 f). Obtendo assim, a distância focal (f);
- Observar as características da imagem e descrevê-la.
Distância focal por formação de imagem real, quando o objeto está entre o foco e o centro de curvatura.
- Medir a distancia do objeto até o centro de curvatura (c), observando a escala do banco Óptico (mm). Converter em cm;
- Repetir a operação três vezes;
- Encontrar a imagem real dividindo a distância do centro de curvatura até o objeto (O = 2 f). Obtendo assim, a distância focal (f);
- Observar as características da imagem e descrevê-la.
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4. DADOS COLETADOS
Posição do Objeto
Medida Direta Medida IndiretaO → O = 2 f f < O < 2 f O < f
Pos
ição
da
Ima
gem
(i) 1 6 cm 15 cm 3,5 cm 4 cm
2 6 cm 15 cm 3,5 cm 4 cm3 6 cm 15 cm 3,5 cm 4 cm
i 6 cm 7,5 cm 3,5 cm 4 cm
Car
act
erís
ticas
da
Ima
gem
Imagem Real Igual Inversa
Imagem Real Menor Inversa
Imagem Real Menor não Invertida
Tamanho da Imagem (Ti) >1
Tamanho do Objeto (To) 2 cm
Ampliação (m) 0,5 cm
5. ANALISE DOS RESULTADOS
SDFASDFASF
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6. BIBLIOGRAFIA
LIVROS / MANUAIS
MANUAL DE LABORATÓRIO – PROF. CARLOS
FÍSICA 4 - ÓTICA E FÍSICA MODERNA – YOUNG & FREEDMAN / SEARS & ZEMANSKY
SITES
HTTP://WWW.EDUCAIRANI.COM/ARTIGOS/
HTTP://WWW.IFI.UNICAMP.BR .
HTTP://WWW.SCRIBD.COM/DOC/22090875/RELATORIO-FISICA-2-OSCILADOR-HARMONICO-AMORTECIDO.
HTTP://CIENCIA.HSW.UOL.COM.BR/ESPELHOS.HTM
HTTP://WWW.DICIONARIOWEB.COM.BR/
HTTP://COMMONS.WIKIMEDIA.ORG/WIKI/FILE:OBSIDIANA_LASCA.PNG
HTTP://WWW.MATEMATICAPOREDVARTON.COM.BR/2010_05_01_ARCHIVE.HTML
HTTP://WWW2.FC.UNESP.BR/EXPERIMENTOSDEFISICA/OPT08.HTM
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