Alfaconnection
By Lucien Silvano Alhanati

  Física

Luz LUZ

Espelhos LUZ03

Espelhos planos LUZ0301

Construção gráfica da imagem no espelho plano LUZ030101

Consideremos o espelho plano da figura.
Consideremos, a partir do ponto objeto, dois raios luminosos, sendo um normal ao espelho e o outro inclinado.

O raio incidente normal ao espelho retorna na sua própria direção e o inclinado se reflete com o ângulo de reflexão r igual ao de incidência i.
A figura mostra o ponto imagem formado pelo encontro dos prolongamentos dos raios refletidos.

 Qual é o tipo do pincel refletido no espelho plano em comparação do o pincel incidente? LUZ030102

O espelho plano conserva o tipo do pincel incidente, como mostra a figura.

 Qual é a posição da imagem formada pelo espelho plano? LUZ030103

A imagem é simétrica do objeto em relação ao plano do espelho.

Os triângulos amarelo e azul da figura são iguais, uma vez que podem coincidir por superposição. Conseqüentemente a distância d do objeto ao espelho  é igual à distância d da imagem ao espelho e estando objeto e imagem sobre a mesma normal ao espelho fica configurada a simetria.
Demonstrada esta propriedade passamos a construir a imagem por simetria.

 Podemos afirmar que o espelho plano é um sistema ótico estigmático? LUZ030104

Sim, uma vez que a cada ponto objeto corresponde um ponto imagem simétrico.

O que pode ser afirmado sobre a natureza da imagem formada pelo espelho plano? LUZ030105

Consideremos a construção da imagem da figura.

Um objeto real na frente do espelho corresponde a uma imagem virtual atrás do espelho.
Adotando o princípio do caminho inverso da luz, na construção abaixo um objeto virtual atrás do espelho corresponde a uma imagem real na frente do espelho.

Conclusões:

Objeto e imagem reais estão na frente do espelho
Objeto e imagem virtuais estão atrás do espelho
Objeto e imagem são sempre de naturezas diferentes, se um é real o outro é virtual

 Qual é o deslocamento da imagem quando ocorre a translação do espelho plano ? LUZ030106

Considere um objeto fixo e um espelho plano que se desloca de d

Verificamos que a imagem se deslocou de D. Sendo D = 2.(x + d) - 2.x >>> D = 2.d

Conclusão:

O deslocamento da imagem é o dobro do deslocamento do espelho.

Qual é a rotação do raio refletido em função da rotação do espelho? LUZ030107

Consideremos um espelho plano que gira de um ângulo a

Verificamos que se o raio incidente permaneceu fixo o raio refletido giro de b
Sendo b = 2.(i + a) - 2.i >>> b = 2.a 

Conclusão:

Quando o raio incidente se mantém fixo e o espelho gira o raio refletido gira de um ângulo duas vezes maior

Como ocorre a formação de imagens em uma associação de dois espelhos planos? LUZ030108

Quando dois espelhos planos são associados para formar imagens de um objeto real, verificamos que alem das imagens do objeto em cada espelho são formadas outras imagens tendo como objeto imagens do outro espelho.
Vamos exemplificar com a associação da figura.

É importante observar que devido à simetria em relação aos espelhos entre as imagens e os objetos, estes estarão sobre uma circunferência cujo centro está sobre o vértice do ângulo formado pelos espelhos.

Espelho Objeto Imagem
1 PO PI 1
2 PO PI 2
1 PI 2 PI 3
2 PI 3 PI 4
1 PI 4 PI 5
2 PI 1 PI 5

Luz