Relatório Espelhos esféricos

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ESPELHOS ESFÉRICOS
OBJETIVOS
	Os objetivos deste experimento são: 
	
Estudar as características de imagens, formadas por um espelho esférico côncavo;
Determinar a distância focal de um espelho esférico côncavo.
MATERIAL UTILIZADO
�
Fonte;
Banco ótico;
Colimador;
Espelho côncavo;
Cavaleiros;
Anteparos;
Suportes;
Trena;
�
CÁLCULOS E RESULTADOS
	Tabela 1: Medidas referentes a espelho esférico côncavo.
	
	Posição do objeto
	
	Medida Direta
	Medida Indireta
	
	( o ( ()
	( o = 2f)
o = (40,2 ( 0,05) cm
	( f( o ( 2f)
o = (32,7 ( 0,05) cm
	(o ( f)
o = (10,0 ( 0,05) cm
	Posição da imagem (i)
	1
	19,7 ( 0,05
	40,5 ( 0,05
	53,8 ( 0,05
	- 19,8 ( 0,05
	
	2
	20,6 ( 0,05
	40,5 ( 0,05
	52,8 ( 0,05
	- 20,2 ( 0,05
	
	3
	19,4 ( 0,05
	40,2 ( 0,05
	53,8 ( 0,05
	- 20,1 ( 0,05
	
	i
	19,9 ( 0,05
	20,2 ( 0,05
	53,5 ( 0,05
	- 20,0 ( 0,05
	Distância focal (f)
	19,9 ( 0,05
	20,1 ( 0,05
	20,3 ( 0,05
	20,0 ( 0,05
	Características da imagem
	Real
	Real
	Real 
	Virtual
	
	Invertida
	Invertida
	Invertida
	Direita
	
	Menor
	Mesmo tam.
	Maior
	Maior
	
	no foco
	no centro
	além do centro
	atrás do espelho
	
	Tamanho da imagem (Ti)
	(5,7 ( 0,05) mm
	
	
	Tamanho do objeto (To)
	(4,0 ( 0,05) mm
	
	
	Ampliação (m)
	1,425
	
	Equações:
	Equação 40: 			
	Equação 45: 			
	Questões:
Para cada uma das situações da Tabela 1, de medida direta e indireta, encontre a distância focal (f) do espelho côncavo utilizado.
R: As distâncias focais se encontram ilustradas na Tabela 1.
Complete a Tabela 1, obtendo a ampliação (m), dada pelo espelho, na situação B (f( o ( 2f). Compare este valor com aquele obtido através da equação 45.
R: Na situação B encontramos um valor da amplitude igual a 1,636. Comparando com o valor encontrado através da equação 45 (1,425), percebe-se a diferença de 12,9 %.
Construa graficamente, através de diagrama de raios principais, as imagens formadas em todos os procedimentos realizados na experiência.
R: 
Baseado nas observações e gráficos (questão 3), o que acontece com a imagem, quando o objeto se aproxima do espelho, desde o infinito até o vértice?
R: Antes de o objeto passar pelo foco, há uma imagem real e invertida que tem seu tamanho aumentado e cuja posição varia em sentido inverso à do objeto. Após, tem-se imagens virtuais e direitas, formadas atrás do espelho, que aumentam de tamanho e se distanciam do vértice à medida que o objeto continua a se aproximar desse ponto.
Qual dos métodos, usados nesta experiência, você sugeriria para achar a distância focal de um espelho convexo? Justifique.
R: Como um espelho convexo sempre forma uma imagem virtual, o melhor método para achar a distância focal neste caso seria o último (C), que é o método da paralaxe, que nos forneceu uma imagem virtual. Mas deve-se levar em conta que o objeto deve estar entre o foco e o vértice.
Qual dos procedimentos, para determinação da distância focal, você acha menos preciso? Justifique.
R: O último método é o menos preciso pois a visualização é dificultada. A dificuldade para a visualização é devida à formação de uma imagem virtual, que não pode ser obtida num anteparo e fornecendo assim uma maior porcentagem de erro.
Usando as equações 40 e 45 mostre que um espelho plano sempre fornece, de um objeto real, uma imagem virtual, direita e do mesmo tamanho do objeto.
R: Utilizando a equação 40 e lembrando que r é o raio de curvatura, temos que 
, já que num espelho plano o raio de curvatura tende ao infinito.
	A partir daí temos que o = - i.
	Fazendo uma substituição do valor de o encontrado acima na equação 45, obtemos m = 1.
	Com base no valor encontrado para a amplitude (m), podemos afirmar que a imagem é virtual, direita e do mesmo tamanho do objeto.
Usando a equação 45 mostre que:
toda imagem real é invertida;
toda imagem virtual é direita.
R: Quando a imagem formada é real, obtemos um valor positivo para i. Fazendo uma substituição na equação 45, obteremos uma ampliação negativa, e assim provamos que a imagem formada será invertida quando real.
	No caso de uma imagem virtual, o valor de i será negativo e, substituindo na equação 45 resultará numa ampliação positiva, ou seja, a imagem formada é direita.
ANÁLISE
	Com base na literatura, percebe-se que uma medida direta da distância focal fornece um resultado mais preciso. Como o objeto é colocado no infinito sua imagem é projetada diretamente no foco. O resultado obtido para essa distância focal foi de 19,9 cm.
	Nas medidas indiretas, os resultados foram muito bons, fornecendo desvios percentuais muito baixos
No caso da primeira medida indireta (A), o objeto se encontrava no centro de curvatura e a realização do experimento forneceu uma distância focal de 20,1 cm e resultando numa imagem real, invertida, do mesmo tamanho do objeto e também localizada no centro de curvatura.
No caso B o objeto encontrava-se entre o foco e o centro de curvatura. A distância focal obtida foi de 20,3 cm e a imagem é real, invertida, maior que o objeto e se encontra localizada além do centro de curvatura.
No último caso (C), o resultado obtido foi excelente, obtendo uma distância focal de 20,0 cm e uma imagem virtual, direita, maior que o objeto e atrás do espelho.
Na obtenção da ampliação, foi obtido um desvio de 12,9 %. O erro provavelmente se deve à dificuldade na medição do tamanho do objeto e da imagem.
CONCLUSÃO
	Os resultados obtidos foram muito bons. A projeção das imagens foi bem nítida e isso facilitou uma localização bem próxima da exata em todos os casos.
	Neste experimento, trabalhou-se as características das imagens formadas em diversos casos por espelhos côncavos. O experimento foi de fácil realização, o que propiciou resultados bons.
	A distância focal do espelho côncavo girou em torno de 20,0 cm e os erros experimentais encontrados podem ser atribuídos a má visualização e também a alguns problemas que possam haver nos equipamentos utilizados.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
TIPLER, P. Ótica e Física Moderna.. Vol.4, 3ª Edição. Editora Guanabara Koogan S.A., Rio de Janeiro,1991.
V
V
V
V
Imagem virtual,
direita e 
maior que
o objeto
Imagem real,
invertida e
maior que
o objeto
Imagem real,
invertida e
igual ao objeto
Imagem real,
invertida e
menor que
o objeto
F
I
O
F
 O
C
 I
C
O(C(I
F
F
 I
O
o < f
f < o < 2f
o = 2f
o ( (
V
_1001862176.unknown
_1001866657.unknown
_1001861182.unknown