espelhos esfericos
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ESPELHOS ESFÉRICOS
Espelho EsféricoEspelho Esférico
CalotaCalota
Superfície Esférica
Plano de Plano de cortecorte
Espelho EsféricoEspelho Esférico
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CC
Superfície Superfície RefletoraRefletora
1 - Espelho Côncavo1 - Espelho Côncavo
Tipos de Espelhos EsféricosTipos de Espelhos Esféricos
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CC
Superfície Superfície RefletoraRefletora
2 - Espelho Convexo2 - Espelho Convexo
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Eixo PrincipalEixo PrincipalVV
Espelho Côncavo
RR
RR
RR :raio de curvatura
CC
:ângulo de abertura
C: centro de curvatura
V: vértice
Elementos Geométricos de um Espelho Elementos Geométricos de um Espelho CôncavoCôncavo
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FF
Eixo Principal VV
Espelho Convexo
RR
RR
CC
:ângulo de aberturaRR :raio de curvatura
Elementos Geométricos de um Espelho Elementos Geométricos de um Espelho CônvexoCônvexo
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FF
As leis da refração são as mesmas para todos os tipos de espelhos.Numa superfície esférica, a reta normal é a reta que vai do ponto de incidência ao centro de curvatura da esfera.
normal
normal
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R
R
Rf2
Foco de um espelho côncavoFoco de um espelho côncavo
O foco de um espelho côncavo é O foco de um espelho côncavo é real: f>0real: f>0
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Condições de Gauss
• Para que não ocorram aberrações com as imagens é necessário que:
• O ângulo de abertura do espelho não seja superior a 10°
• Os raios incidentes sejam pouco inclinados e estejam próximos ao eixo principal.
Os raios refletidos não se concentram num único ponto.
Aberração Aberração esféricaesférica
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Um exemplo de aplicação de espelhos parabólicos é o forno solarde Odeillo, nos Pirineus franceses, um colossal espelho parabólico (formadopor 9.500 espelhos planos individuais), com a altura de um edifício de seteandares, focaliza os raios solares em um forno dentro da torre do coletor,fazendo-o alcançar temperaturas de até 3.800 ºC, o suficiente para abrir um furode 30 cm de diâmetro numa chapa de aço de 3/8 de polegada de espessura, emapenas 60 segundos. A potência é de 1 MW.
heliostatosTorre do coletor
Sessenta e três espelhos planos (heliostatos), instalados em oito terraços, refletem a radiação solar sobre os sete andares do refletor parabólico. Cada posição dos heliostáticos é calculada de modo que a luz refletida seja paralela ao eixo de simetria do parabolóide. O refletor em seguida, concentra a energia na zona focal de cerca de 18 metros na frente do parabolóide ( torre de coleta)
Torre de coleta
heliostatoswww.fisicaatual.com.br
Foco de um espelho Foco de um espelho convexoconvexo
VV CCFF
O foco de um espelho convexo é virtual:F < 0
Foco Principal Virtual
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1) Todo raio que incide passando pelo centro de curvatura reflete sobre si mesmo
Raios principais de um espelho côncavo
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2) Todo raio que incide paralelamente ao eixo principal, reflete passando pelo foco.
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3) Todo raio que incide pelo foco, reflete paralelamente ao eixo principal
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1) Todo raio que incide na direção do centro de curvatura reflete sobre si mesmo
Raios principais de um espelho convexo
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2) Todo raio que incide paralelamente ao eixo principal, reflete na direção do foco
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3) Todo raio que incide na direção do foco, reflete paralelamente ao eixo
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Construção Gráfica das Imagens
Posição do Objeto: Antes do ponto C
Posição da ImagemPosição da Imagem
Entre F e C
Características da ImagemCaracterísticas da Imagem• Real• Menor que o objeto• Invertida
VVCC FF
Construção das Imagens – Espelhos Construção das Imagens – Espelhos CôncavosCôncavos
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Posição do Objeto: No ponto C
Posição da ImagemPosição da Imagem
No ponto C
Características da ImagemCaracterísticas da Imagem• Real• Mesmo tamanho que o objeto• Invertida
VVFFCC
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Posição do Objeto: Entre C e F
Posição da ImagemPosição da Imagem
Antes do ponto C
Características da ImagemCaracterísticas da Imagem• Real• MAIOR que o objeto• Invertida
VVCC FF
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Posição do Objeto: Coincidente com F
Características da ImagemCaracterísticas da Imagem• Imagem Imprópria ( se forma no infinito)
VVCC FF
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Posição do Objeto: Entre F e V
Posição da ImagemPosição da Imagem Atrás do espelho
Características da ImagemCaracterísticas da Imagem
VVCC FF
• Virtual • MAIOR que o objeto• Direita www.fisicaatual.com.br
frente atrás
frente atrás
Imagem real formada por espelho côncavo
Imagem virtual formada por espelho côncavo
Posição do Objeto: Qualquer posição
Posição da ImagemPosição da Imagem Atrás do espelho
(Entre V e F)
Características da ImagemCaracterísticas da Imagem• Virtual• menor que o objeto• Direita
VV CCFF
Construção das Imagens – Espelhos Construção das Imagens – Espelhos ConvexosConvexos
Imagem virtual formada por espelho convexo
frente atrás
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ESPELHOS RETROVISORES
Os automóveis de fabricação nacional são equipados, na sua maioria, com espelhos retrovisores planos do lado esquerdo e convexos do lado direito.No caso do espelho do lado direito, a distância deste para o observador - o motorista - é maior, quando comparada com o espelho do lado esquerdo. Daí a necessidade de se ter, pelo menos do lado direito, espelho convexo. Prevê-se que num futuro próximo todos os automóveis nacionais estejam equipados com espelhos convexos, também do lado esquerdo, a exemplo do que ocorre com a maioria dos importados. O problema que se apresenta é que, com a convexidade, tem-se a ilusão de que o objeto refletido no espelho esteja em distância superior à real. E é ainda mais grave quando sabe-se que para cada modelo de automóvel, - devido à ergonomia e às diferentes medidas de carrocerias existentes - tem-se espelhos com convexidades específicas. Com isso, objetos posicionados na mesma distância com relação ao espelho retrovisor externo apresentam imagens de tamanhos diferentes para cada modelo de veículo.
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