5 - espelhos esféricos côncavos

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Espelhos Esféricos Côncavos Experimento em Laboratório 1

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Page 1: 5 - Espelhos Esféricos Côncavos

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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