Primeiro Relatório

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE 
CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA – CCT 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO 1: REFLEXÃO DA LUZ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 José Vitor Andrade de Brito- 119210700 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Campina Grande-PB 
 11 de dezembro 2021 
 
 
 
 
UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE 
CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA 
UNIDADE ACADÊMICA DE FÍSICA 
LABORATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL II 
 
 
 
 
 
PROFESSOR: Pedro 
Luiz do Nascimento 
 DATA:11/12/2021 PERÍODO: 2021.1 
ALUNO(A): José Vitor Andrade de Brito TURMA: 02 
 
 
PREPARAÇÃO DE REFLEXÃO - ÓPTICA GEOMÉTRICA 
 
1. Que acontecimentos na natureza que você tenha observado podem estar relacionados com a 
Reflexão da Luz? 
R/ A superfície é uma mudança de meio de propagação ar e vidro, no caso dos espelhos. Já na 
reflexão especular da luz ocorre em superfícies lisas e polidas. A luz é refletida numa só direção. 
Os raios que incidem paralelos entre si, permanecem paralelos após a reflexão. Exemplo: espelho, 
metais, vidros e na reflexão da paisagem na superfície do lago. 
2. Ao olhar sua imagem em um espelho o que você pode destacar quanto ao tamanho de sua imagem? 
Quanto a distância da imagem ao espelho? 
 R/ O tamanho da imagem no espelho é o mesmo tamanho real. A distância da imagem ao espelho 
é igual à distância do espelho à pessoa 
3. Sua mão esquerda em relação a sua imagem e em relação ao seu corpo? Explique. 
 
R/ Estando com os braços direcionados para baixo, a mão esquerda estará próxima ao corpo e em 
relação a imagem terá a distância do corpo ao espelho mais a distanciado espelho até a imagem. 
 
4. Ao olhar sua imagem na parte interna de uma colher o que você pode observar? 
 
R/ Olhando desta forma teremos, vamos ter a situação de um espelho côncavo com isso gerando 
uma imagem refletida de cabeça para baixo. 
 
5. E quando olhar em relação à parte externa de uma colher o que pode ser observado? 
 
R/ Fazendo isso estamos simulando um espelho convexo, sempre que olharmos para um espelho 
convexo, veremos uma imagem reduzida de nós mesmos. 
 
6. O que entendes por Reflexão da Luz? Enuncie as Leis de Reflexão da Luz. 
R/ A reflexão da luz é um fenômeno óptico em que um feixe de luz, ao incidir 
sobre uma superfície, retorna ao seu meio de origem. As leis da reflexão são: 
– O raio incidente, a normal à superfície refletora no ponto de incidência e o raio 
refletido pertencem a um mesmo plano. 
– O ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão. 
7. Como é possível identificar o foco de um espelho esférico côncavo? Experimentalmente. 
 
R/ Experimentalmente, podemos notar que no espelho côncavo o foco é real, ou seja, há cruzamento 
efetivo de raios diante do espelho 
 
8. Fazer ilustrações dos elementos principais de um espelho côncavo? E de um espelho convexo? 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE 
CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA UNIDADE 
ACADÊMICA DE FÍSICA 
LABORATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL II 
 
 
 
 
 
PROFESSOR: Pedro Luiz do Nascimento DATA: 11 / 12/ 2021 PERÍODO: 2021.1 
ALUNO(A): josé Vitor Andrade de Brito TURMA: 02 
 
 
 
 
 
 INTRODUÇÃO 
 
Inicialmente, podemos conceituar a reflexão como sendo um fenômeno ondulatório que ocorre quando 
uma onda incide sobre um obstáculo e retorna, se propagando no mesmo meio anterior. Assim, quando 
um raio luminoso incide sobre uma superfície refletora, ocorre a mudança da direção de propagação 
da luz (desde que ângulo de incidência não seja de 90°). O feixe e de luz que se dirige à superfície é 
denominado de raio de incidência, e imagina-se que este raio incide na superfície faz um 
ângulo Î com a normal a superfície no ponto de incidência e um ângulo raio de reflexão. 
A reflexão possui duas leis que serão descritas a seguir) 
• O feixe incidente, a reta normal à superfície no qual o raio incide e o feixe refletido estão 
situados em um mesmo plano.ii) 
• O ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão ( i = r). 
Com o objetivo de colocar em prática as leis da reflexão, foram realizados alguns experimentos e 
feitas análises. Como o período está acontecendo de forma remota, foi assistido os vídeos desses 
experimentos para que a análise fosse realizada remotamente. 
 
PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS 
EXPERIMENTOS DE REFLEXÃO DA LUZ 
 
4.1.1 AS LEIS DA REFLEXÃO – ESPELHOS PLANOS 
 
 
MATERIAL UTILIZADO: 
1- Fonte de luz branca 12V - 21W, chave liga-desliga, alimentação bivolt e sistema de 
posicionamento do filamento; 
2- base metálica 8 x 70 x 3cm com duas mantas magnéticas e escala lateral de 700mm; 3- superfície 
refletora conjugada: côncava, convexa e plana; 
4- diafragma com uma fenda; 
5- lente de vidro convergente plano-convexa com Ø = 60mm, DF = 120mm, em moldura plástica com 
fixação magnética; 
6- cavaleiro metálico; 
7- suporte para disco giratório; 
8- disco giratório Ø = 23cm com escala angular e subdivisões de 1º; 
 
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
1. Montar o equipamento conforme foto abaixo (Fig.4-1). 
 
 
Figura 4-1 Montagem para o experimento: Espelhos planos 
Fonte: Azede - Laboratórios de Física 
2. Colocar em um lado do cavaleiro metálico o diagrama com uma fenda e do outro lado 
uma lente convergente de distância focal 12cm. 
3. Ligue a fonte de luz, ajustar a posição do conjunto para que o filamento da lâmpada 
fique no foco da lente; ajustar o raio luminoso bem no centro do transferidor; 
4. Colocar o espelho plano no disco ótico e girar o disco ótico de forma que o ângulo de 
incidência varie de 10° em 10°. 
5. Anotar as medidas dos ângulos de reflexão correspondentes na Tabela 1.Os dados da 
primeira coluna representa os ângulos previstos e após variar o ângulo de incidência os 
dados obtidos serão os da segunda coluna. 
Apos a realização do experiemnto temos a tabela com os dados previstos e dados 
medidos. 
 
Ângulo de incidência (I) 
(Escolhido-previsto) 
Ângulo de reflexão (R) 
(Medidos) 
0º 0° 
10° 10,1° 
20° 20° 
30° 30° 
40° 40° 
50° 50º 
60° 60° 
70° 70° 
Tabela 1 - Os valores medidos são simulados 
 
6. Com base nos valores da Tabela 1, que relação existe entre o ângulo de incidência e o 
ângulo de reflexão? Descreva. 
 
 R/ 
 No EXPERIMENTO 1, que tratava sobre as Leis da Reflexão, utilizando 
espelhos planos, é possível observar experimentalmente que o ângulo de incidência 
(I) era exatamente igual ao ângulo de reflexão (R), assim comprovando, uma das 
características principais das Leis da Reflexão. A Tabela 1 a seguir mostra os ângulos 
de incidência e de reflexão encontrados. 
 
 
7. Com base nas observações acima escrever as leis da reflexão. 
 
 R/ A primeira lei da reflexão afirma que os raios de luz incidente e refletido 
precisam formar o mesmo ângulo com relação à direção normal. 
A segunda lei da reflexão da luz afirma que os raios de luz incidente e refletido precisam estar 
contidos no mesmo plano. 
 
 
 
 
Foto de uma medida angulo de incidência de 20º e reflexão 20º.- Incidência 0º reflexão 0º e refração 0º 
 
 
 
 
 Conclusão do primeiro experimento 
 
No primeiro experimento, o objetivo foi alcançado tendo em vista que os valores 
encontrados experimentalmente estão de acordo com a teoria, fazendo com que entendêssemos na 
pratica as duas leis de reflexão 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA UNIDADE 
ACADÊMICA DE FÍSICALABORATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL II 
 
 
 
 
 
PROFESSOR: Pedro Luiz do Nascimento DATA: 11 /12 / 2021 PERÍODO: 2021.1 
ALUNO(A): José Vitor Andrade de Brito TURMA: 02 
 
4.1.2 ASSOCIAÇÃO DE ESPELHOS PLANOS 
 
MATERIAL UTILIZADO: 
1- 2 espelhos planos 60x80mm; 
2- 2 fixadores de espelho plano; 
3- 1 suporte para disco giratório; Ø = 23cm com escala angular e subdivisões de 1º; 4- 1 
suporte para disco giratório; 
 
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
1. Montar o equipamento conforme foto abaixo (Fig.2). 
 
 
Figura. 2 – Montagem para o experimento Associação de espelhos planosFonte: 
Azeheb – Laboratórios de Física 
 
Ex. Demostrativo de uma posição de um ângulo α entre dois espelhos. 
 
 
Demostrativo de uma posição de um angulo α = 120º entre dois espenhos planos. 
 
 
 
2. Colocar os espelhos planos sobre o transferidor formando um ângulo de 90° entre eles; 
3. Colocar um objeto entre os espelhos e contar o número de imagens formado pelos 
espelhos. Nmedido= . 
4. Calcular o número de imagens esperado teoricamente. O resultado obtido foi o 
 esperado? R/ Sim Equação que determina as imagens formadas. 
5. Realizar mesmos procedimentos para a associação de espelhos com ângulos de 30°, 45º, 
60°, 90° e 120°. Preencher a Tabela 2 com os resultados. 
 
Apos a realização do experiemnto temos a tabela com os dados previstos e dados 
medidos. 
 
 
Ângulo entre 
espelhos 
N teórico N medido 
30° 11 11 
45° 7 7 
60° 5 5 
90° 3 3 
120° 2 2 
Tabela 2 - Valores nominais e medidos (simulados) do número de imagens entre dois 
espelhos. 
6. O que esperaríamos no caso de 2 espelhos colocados em paralelo, um de frente para o 
outro, e um objeto entre eles? Qual o número de imagens esperado? Comente. 
 
 R/ É importante ressaltar que se o ângulo entre os espelhos planos for nulo, ou seja, se 
os espelhos estiverem paralelos uns aos outros, o número de imagens será infinito. Isso pode ser conferido 
através da Lei de Gauss. 
 
 
 Conclusão do experimento 2 
 
 Em relação ao segundo experimento, ele também apresentou bons resultados já que 
ao realizarmos os cálculos teóricos para quantidade de imagem e compararmos com os valores medidos 
na prática, ambos coincidiram. 
 
 
 
 
 
 
 
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4.1.2 ESPELHOS ESFÉRICOS – ESPELHOS CÔNCAVOS 
 
 
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
1. Montar o equipamento conforme foto abaixo (Fig.4 3). 
 
 
Figura -4.3 Montagem para o experimento Reflexão da luz em espelhos côncavos 
Fonte: Azeheb - Laboratórios de Física 
2. Utilizar a mesma montagem do primeiro experimento e colocar no disco ótico o espelho 
côncavo. 
3. Substituir o diafragma de uma fenda pelo diafragma de 5 fendas e ligar a fonte de luz. 
Posicionar a lente convergente para correção do feixe, isto é, para que fiquem paralelos 
entre si. 
4. Ajustar o feixe luminoso paralelamente ao eixo principal do espelho côncavo. Desenhar 
a figura que aparece, com a convergência dos 5 feixes incidentes no espelho côncavo. 
5. Identificar os elementos principais do espelho côncavo. Simule a determinação do foco 
(medindo com uma régua) o procedimento do item 4. 
 
R/ Foi possível determinar os principais elementos de um espelho côncavo, os quais 
estão demonstrados na seguinte imagem: 
 
C: Centro de Curvatura - é o centro da esfera que deu origem ao espelho; 
R: Raio de Curvatura - é o raio da esfera que deu origem ao espelho; 
V: Vértice - é a interseção entre o eixo principal e a calota esférica; 
F: Foco - quando um feixe de raios paralelos incide sobre um espelho esférico de Gauss, 
paralelamente ao eixo principal, origina um feixe refletido convergente, no caso do 
espelho côncavo, e divergente, no espelho convexo. Esses raios refletidos ou seus 
prolongamentos vão se encontrar em um ponto chamado foco principal. Ele se encontra 
no ponto médio entre o vértice e o centro de curvatura do espelho, ou seja , f=c/2, onde 
c é a distância entre o ponto C e V, e f é a distância entre o ponto F e V. 
Eixo principal: É a reta que passa pelo centro de curvatura e sai perpendicular ao vértice 
do espelho. 
 
 
6. Como se chama o ponto de cruzamento do feixe refletido com o eixo principal do 
espelho côncavo? 
 
R/ Pelas observações experimentais e pela teoria já existente, define - se o ponto de 
cruzamento do feixe refletido como eixo principal do espelho côncavo como sendoo 
foco do espelho. 
 
7. No espelho côncavo o foco é real ou virtual? 
 
R/ foco é real 
 
8. Enunciar as propriedades do raio luminoso do espelho côncavo. 
 
R/ As propriedades do raio luminoso para um espelho côncavo podem ser escritas: 
 
 
 
 
 
• Todo raio de luz que incide passando pelo centro de curvatura reflete-se 
 sobre si mesmo; 
 
 
 
 
• Todo raio de luz que incidir paralelamente ao eixo principal reflete-se 
passando pelo foco; 
 
 
• Todo raio de luz que incidir no espelho passando pelo foco reflete-se 
paralelamente ao eixo principal; 
 
 
 
• Todo raio de luz que incidir no vértice reflete-se de tal forma que o ângulo 
incidente e de reflexão são iguais em relação ao eixo principal; 
 
 
 Conclusão do experimento 3 
 
Com o experimento realizado, foi possível observar e enunciar as propriedades dos espelhos 
côncavos e, de forma prática, constatar a presença de um foco no mesmo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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ALUNO(A): José Vitor Andrade de Brito TURMA: 02 
 
 
4.1.3 ESPELHOS ESFÉRICOS – ESPELHOS CONVEXOS 
 
 
MATERIAL UTILIZADO: 
1- Fonte de luz branca 12V – 21W, chave liga-desliga, alimentação bivolt e sistema de 
posicionamento do filamento; 
2- base metálica 8 x 70 x 3cm com duas mantas magnéticas e escala lateral de 700mm; 
3- superfície refletora conjugada: côncava, convexa e plana; 
4- diafragma com cinco fendas; 
5- lente de vidro convergente plano-convexa com Ø = 60mm, DF = 120mm, em moldura plástica com 
fixação magnética; 
6- cavaleiro metálico; 
7- suporte para disco giratório; 
8- disco giratório Ø23cm com escala angular e subdivisões de 1º; 
 
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
1. Montar o equipamento conforme foto abaixo (Fig.4-4). 
 
 
Figura 4-4 Montagem para o experimento Reflexão daluz em espelhos convexos 
Fonte: Azeheb - Laboratórios de Física 
2. Utilizar a mesma montagem do experimento anterior e colocar no disco ótico o espelho 
convexo. 
3. Ajustar o feixe luminoso paralelamente ao eixo principal do espelho convexo. Desenhar 
a figura que aparece, com a convergência dos 5 feixes incidentes no espelho convexo. 
4. Identificar os elementos principais do espelho convexo. Simule a determinação do foco 
(medindo com uma régua) o procedimento do item 3. 
 
R/ Com esse experimento foi possível determinar os principais elementos de um espelho 
convexo, os quais estão demonstrados na imagem abaixo: 
 
• C: Centro de Curvatura - é o centro da esfera que deu origem ao espelho; 
• R: Raio de Curvatura - é o raio da esfera que deu origem ao espelho; 
• V: Vértice - é a interseção entre o eixo principal e a calota esférica; 
• F: Foco - quando um feixe de raios paralelos incide sobre um espelho esférico 
de Gauss, paralelamente ao eixo principal, origina um feixe refletido 
convergente, no caso do espelho côncavo,e divergente, no espelho convexo. 
Esses raios refletidos ou seus prolongamentos vão se encontrar em um ponto 
chamado foco principal. Ele se encontra no ponto médio entre o vértice e o 
centro de curvatura do espelho, ou seja, f=c/2, onde c é a distância entre o 
ponto C e V, e f é a distância entre o ponto F e V. 
• Eixo principal: É a reta que passa pelo centro de curvatura e sai perpendicular 
ao vértice do espelho. 
 
 
5. Como se chama o ponto de cruzamento do feixe refletido com o eixo principal do 
espelho convexo? 
R/ Pelas observações experimentais e pela teoria já existente, define-se o pontode 
cruzamento dos prolongamentos dos feixes refletidos com o eixo principal do espelho 
convexo como sendo o foco do espelho. 
 
 
6. No espelho convexo o foco é real ou virtual? Comente sua resposta. 
R/ O foco é virtual. 
 
 
 
7. Enunciar as propriedades do raio luminoso do espelho côncavo. 
R/ As propriedades do raio luminoso são: 
1ª Todo raio de luz que incide na direção do centro de curvatura será refletido sobre 
ele mesmo. 
2ª Todo raio de luz que incide paralelo ao eixo principal sofrerá um prolongamento 
até o foco e será refletido na direção do foco. 
3ª Todo raio de luz que incide na direção do ponto do foco sofrerá um prolongamento e 
será refletido paralelo ao eixo principal. 
4ª Todo raio de luz que incidir pelo vértice será refletido por ele também, de forma 
que o ângulo de incidência seja igual ao de reflexão em relação ao eixo principal. 
 
 
 Conclusão do experimento 4 
 
 Além dos experimentos citados, vale ressaltar os de número três e quatro, ambos 
bem parecidos. Por meio deles foi possível verificar os elementos desses tipos de espelhos, 
principalmente o foco, mostrando de forma didática os focos reais e virtuais dos espelhos 
côncavos e convexos, respectivamente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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MATERIAL UTILIZADO: 
1- Vela; 
2- 2 cavaleiros metálicos; espelho côncavo Ø = 5cm e 20cm de distância focal, em moldura 
plástica com fixação magnética; trena de 2m; 
3- Anteparo para projeção com fixador magnético; caixa de fósforos; 
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
1. Montar o equipamento conforme foto abaixo (Fig.4-5). 
 
 
Figura 4-5 Montagem para o experimento Distânciafocal de um espelho côncavo 
Fonte: Azeheb - Laboratórios de Física 
2. Utilizar um espelho côncavo de distância focal 20cm para projetar a imagem do objeto 
(vela acesa) no anteparo; 
3. Colocar o espelho f=20cm à 50cm (D0 = 50cm) do objeto (vela acesa); 
4. Ajustar a posição do anteparo para que a imagem projetada fique bem nítida (movimentar 
o anteparo para frente e para trás); 
5. Medir a distância da imagem ao espelho. Di =33,33cm. 
6. Utilizar a equação de Gauss para calcular a distância focal do espelho: 
4 .1.5 DET E RMINAÇ Ã O DA DI S TÂNCIA F OCAL D E UM ESP 
 
E LHO CÔ N CAVO 
 
 Onde D0 é a distância objeto-espelho e Di é a distância espelho-imagem. 
7. Colocar os resultados na Tabela. 3 e completa-la para outras posições do objeto: 
N D0 (cm) Di 
(cm) 
f (cm) 
médio 
1 50 32,0 19,5 
2 45 35,2 19,8 
3 42 38,4 20,1 
4 37 44,3 20,2 
5 30 57,5 19,7 
Tabela. 3 Tabela que relaciona os valoresmedidos de D0 e Di (simuladoprevistos) a fim de determinar o foco da lente. 
 
8. Calcular o valor médio da distância focal. f = 19,76 cm. 9. A imagem projetada no anteparo 
é real ou virtual? Comente. 
R/ Algumas outras análises que foram verificadas é que, por ser um espelho côncavo a 
imagem é real. 
 
10. A imagem projetada no anteparo é direta ou invertida? 
 
 R/ É invertida 
 
11. Utilizando as propriedades do raio luminoso, fazer um desenho mostrado o espelho côncavo, o 
objeto e a formação da imagem no anteparo para D0 = 30cm (utilizar uma escala de 1:4) e 
informar as características da imagem. 
• Usando as propriedades dos raios luminosos foi feito um desenho mostrando o espelho 
côncavo, o objeto e imagem no anteparo para a distância Do = 30 cm. No entanto, foi 
adotada uma escala de 1:4 e por meio desse desenho foi possível verificar aspectos da 
imagem. 
• 
 
 
 
 Conclusão do experimento 5 
 
O último experimento demonstrou o comportamento de um feixe de luz em um espelho côncavo. Ao 
analisar, a vela se encontrava atrás do centro de curvatura ou entre o centro de curvatura e o foco, 
uma vez que a imagem observada foi invertida e real. Por fim, a realização de todos esses 
experimentos possibilitou um melhor entendimento de como é o comportamento dos espelhos e da 
luz, além das imagens criados por eles e suas característica