IntroduoA luz uma onda eletromagntica e interage com a matria por meios de seus campos eltricos e magnticos. Nessa interao, podem ocorrer alteraes na velocidade, na direo de propagao, na intensidade e na polarizao da luz. Alguns fenmenos associados a propagao da luz podem ser explicados pelo estudo de espelhos e lentes. Um espelho uma superfcie muito lisa e que permite alto ndice de reflexo da luz que incide sobre ela. Espelhos possuem formas variadas: planos e esfricos. Em um espelho plano comum, vemos nossa imagem com a mesma forma e tamanho, que parece encontra-se atrs do espelho.

Figura 1: Esquema espelho plano

Uma fonte luminosa pontual O, chamada objeto, est a uma distncia p de um espelho plano (fig.1). Raios luminosos provenientes de O so refletidos pelo espelho. Se o olho de um observador intercepta alguns dos raios refletidos, ele tem a impresso de que existe uma fonte luminosa pontual I atrs do espelho, a uma distncia i. A fonte fictcia uma imagem virtual do objeto O

Figura 2

A figura acima mostra dois raios. O raio Ob perpendicular ao espelho e ao raio Oa fazendo um ngulo arbitrrio com a normal superfcie do espelho. Usando semelhana de tringulos entre os tringulos aOba e aIba, temos que: Ib = Ob A imagem de qualquer figura ou objeto em um espelho plano formada pela imagem de cada um de seus pontos. Portanto as imagens de qualquer figura so direta (no invertida), igual (da mesma altura) e virtual (formada pelos prolongamentos dos raios refletidos pelo espelho). Os espelho esfricos resultam do corte de uma esfera em que uma de suas superfcies espelhada, com reflexo regular (especular). Assim surgem dois tipos de espelhos: os cncavos e os convexos. Se a parte espelhada for interna, o espelho cncavo; se for externa convexo. Na figura abaixo, esto alguns elementos dos espelhos esfricos.

Figura 3

em que: C o centro de curvatura da esfera; V o vrtice (centro geomtrico da esfera); r o raio de curvatura (distncia entre C e V); S o eixo principal.

Figura 4

Na figura 4, o ponto F chamado de foco do espelho (ou ponto focal), e sua distancia ate o centro do espelho a distancia focal f do espelho. Para o espelho cncavo dizemos que o foco real (situado ao lado de R) e para o espelho convexo dizemos que o foco virtual (situado ao lado de V). A distancia focal f do espelho cncavo positiva, enquanto do espelho convexo

negativa. Para ambos os espelho a distncia focal a metade do raio de curvatura do espelho ( f = r ). 2

Podemos relacionar a distncia p do objeto ao espelho, a distncia i da imagem ao espelho e a distncia focal f da seguinte maneira:

1 1 1 + = p i f Em resumo temos: i>0 = imagens reais

(I)

i0 = espelhos cncavos e lentes convergentes f