ESPELHOS ESFRICOS

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1- OBJETIVOS

- Estudar a formao de imagens pelos espelhos cncavos e convexos.- Verificar a equao de Gauss dos pontos conjugados.

2- MATERIAL

- Fonte luminosa com figura em cruz (objeto);- Espelho cncavo;- Espelho convexo;- Anteparo;- Fita mtrica.

3- FUNDAMENTOS

Um espelho cncavo pode fornecer vrios tipos de imagens, dependendo da posio do objetodiante do espelho. Na realidade existem cinco situaes bem distintas e todas elas sero verificadasnesta prtica. Verificaremos tambm que as imagens conjugadas de um objeto real por um espelhoconvexo so sempre do mesmo tipo, independente da posio do objeto em frente ao espelho.

Algebricamente, a posio e as caractersticas das imagens podem ser determinadas atravs daequao dos pontos conjugados de Gauss:

1 1 1p p f

+ =' (1)

onde p representa a distncia do objeto ao espelho, p a distncia da imagem ao espelho e f adistncia focal do espelho. Nesta prtica faremos medidas de modo a verificar a validade daEquao 1 acima.

Figura 1. Arranjo experimental visto de cima.

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4- PROCEDIMENTOS

PROCEDIMENTO 1: Espelho Cncavo - Descrio qualitativa das imagens.

1.1 Monte o banco tico como ilustrado na Figura 1.1.2 Coloque o anteparo ao lado da fonte de luz (objeto).1.3 Desloque o espelho cncavo, afastando-o ou aproximando-o do objeto, at que a imagem obtidaseja a mais ntida possvel. Observe que a imagem tem o mesmo tamanho do objeto. A distncia doobjeto ao espelho o dobro da distncia focal: f = _________ mm.1.4 Coloque o espelho cncavo, a uma distncia do objeto, maior que duas vezes a distncia focal.1.5 Desloque o anteparo, afastando-o ou aproximando-o do espelho, at que a imagem obtida seja amais ntida possvel. Observe a imagem e preencha os claros da Tabela 1.1.6 Repita o procedimento para as outras posies do objeto indicadas na Tabela 1.

Tabela 1.Descrio qualitativa das imagens obtidas com um espelho cncavo. Distncia do

ObjetoCaractersticas das Imagens

ao espelho (mm) Direita/Invertida Maior/Menor/Igual Real/Virtual/ImprpriaP > 2fP = 2f

f < P < 2fP = fP < f

PROCEDIMENTO 2: Espelho Convexo - Descrio qualitativa das imagens.

2.1 Substitua o espelho cncavo por um espelho convexo na montagem mostrada na Figura 1.2.2 Tente captar no anteparo a imagem formada pelo espelho convexo. Se necessrio, varie a

distncia do objeto ao espelho (movendo o espelho).2.3 Observe o espelho diretamente. Varie a distncia do objeto ao espelho enquanto observa, de

modo a responder a questo nmero 2 do questionrio.

PROCEDIMENTO 3: Comprovao experimental da equao dos pontos conjugados deGauss e da relao para o aumento produzido por espelhos cncavos.

3.1 Substitua de volta o espelho convexo pelo espelho cncavo de modo a obter novamente amontagem da Figura 1.

3.2 Coloque o espelho cncavo a uma distncia p > f, do objeto, e ajuste a posio do anteparo demodo a obter a melhor imagem. Anote a distncia p na Tabela 2.3.3 Mea a distncia p do anteparo ao espelho e anote na Tabela 2.3.4 Mea o tamanho I da imagem, isto , o tamanho da seta vertical projetada no anteparo, e anotena Tabela 2. Observe que o tamanho do objeto O, tamanho da seta no diafragma, sempre omesmo.

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Tabela 2. Resultados experimentais.P

(mm)p

(mm)1/p

(1/mm)1/p

(1/mm)1/p+1/p(1/mm)

O(mm)

I(mm)

I/O p/p

3.5 Repita o procedimento para diferentes posies do objeto (p). 3.6 Complete as lacunas em branco da Tabela 2.

7- QUESTIONRIO

1. Por que no foi possvel, no Procedimento 2, projetar a imagem no anteparo?

2. Descreva o que observou no Procedimento 2, ao aumentar a distncia do objeto ao espelhoconvexo (descreva o que ocorre com o tamanho da imagem e com a distncia desta aoespelho).

3. Calcule o valor mdio da soma 1/p + 1/p e compare com o valor de 1/f obtido noProcedimento 1.3.

4. Expresse atravs de uma frmula matemtica a relao entre as razes I/O e p/p. Comenteos resultados experimentais.

5. Uma imagem virtual pode ser fotografada? Justifique.

6. Os dentistas empregam um pequeno espelho preso a um longo cabo, a fim de examinar osdentes dos pacientes. Esse espelho cncavo, convexo ou plano, e por qu?

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Tabela 2. Resultados experimentais.