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Relatório de Física Experimental Formação de imagem em um espelho plano Física Experimental - Ondas, Ótica e Termodinâmica, Engenharia de Controle e Automação Resumo Com o objetivo de aprender sobre o fenômeno da refração e suas leis foram realizados experimentos envolvendo a refração de raios de luz por uma lente acrílica. Introdução Esse experimento busca a analisar a mudança na direção do raio de luz causado por diferentes índices de propagação, como ar e o acrílico, o ar e a água. Essa mudança de direção é chamada de refração. Figura 1- Exemplo de refração Existem duas leis que caracterizam o fenômeno da refração: 1ª Lei da Refração: O raio incidente (RI), o raio refratado (R2) e a reta normal ao ponto de incidência (reta tracejada) estão contidos no mesmo plano, que no caso da figura 2 é o plano do papel. Figura 2 - Exemplo de um esquema de refração. 2ª Lei da Refração (Lei de Snell): O produto do índice de refração do meio, no qual se encontra o raio pelo seno do ângulo que esse raio forma com a reta normal à interface no ponto de incidência, é constante. Matematicamente, a lei pode ser escrita da seguinte forma (Equação 1): Equação(1) Na qual n1 e n2 são, respectivamente, os índices de refração do meio 1 e do meio 2. Objetivos Conhecer as leis da refração, testar a lei de Snell e medir o índice de refração do acrílico. Materiais Banco óptico; Suporte; Mesa de raio e base; Placa de fendas (Slit Plate); Placa de uma fenda única (Slit Mask); Fonte de luz; Lente cilíndrica; Procedimentos Montar o equipamento conforme a figura 3; Figura 3- Equipamento para realização do experimento 2) Colocar uma folha A3 sobre a mesa de raios e utilizar a face plana do “espelho” para traçar uma reta pontilhada para localizar a superfície do espelho; 3) Com um lápis de ponta fina, marcar dois pontos sobre cada raio incidente e sobre cada raio refletido, conforme a figura 5; Figura 5- Marcação dos pontos do raio incidente e refletido 4) Remover o papel e fazer o prolongamento dos raios ate achar os pontos em que eles se encontram; Resultados e Discussões Questão 1- Qual o caminho seguido pelo raio de luz no interior do espelho? R.: Os raios refletidos seguem uma trajetória retilínea e convergem em direção a um ponto em que será formada a imagem. Questão 2- Qual o tipo de imagem produzida pelo espelho plano? R.: O espelho plano produz uma imagem virtual. Questão 3- Qual o nome das distancias d1 e d2? Qual a relação entre elas? R.: d1 (p’) é a distancia entre a imagem e o espelho e d2 (p) é a distancia entre a fonte e o espelho conforme indicado na figura 6. A relação entre elas é: d1=d2 Figura 6- Prolongação dos raios incidentes e refletores Foi medida a distância d1 e d2 com uma régua com o intuito de se verificar a relação que d1 é igual a d2, porém houve um pequena diferença de 1 cm de d1 (21 cm) para d2 (22 cm), essa diferença pode ser explicada pela dificuldade de se marcar os dois pontos para cada raio (incidente e refletor) com uma superfície móvel e sem nenhum apoio para as mãos ao escrever, o que impossibilitou a marcação dos pontos no local exato e consequentemente causou alteração da distancia entre a imagem ou a fonte e o espelho. Questão 4- Olhando no espelho plano que será colocado na sala de aula, qual a relação entre o tamanho da sala e de sua imagem? Como se relaciona o tamanho do objeto e sua imagem refletida em um espelho plano? R.: O tamanho da imagem pareceu semelhante ao tamanho da sala. O tamanho da imagem aumenta conforme nos aproximamos do espelho. Questão 5- Faça um desenho da imagem da letra F vista no interior de um espelho plano. Faça outro com a palavra TELA. Figura 7- letra F em um espelho plano. Figura 8 - palavra TELA refletida em um espelho plano. Questão 6- Imagine você no interior de um carro, que está estacionado, numa avenida, e de repente você vê pelo retrovisor interno a palavra AMBULÂNCIA que está escrita no capô do carro logo atrás de você. Faça um desenho de como está escrita essa palavra na ambulância. Figura 9- Palavra ambulância da maneira que está escrita no capô do veiculo. Conclusão Após a montagem e execução dos experimentos e o preenchimento da tabela, podemos observar na pratica os princípios básicos do fenômeno da formação de imagens em um espelho plano, assim como as leis que o explicam. Referências [1] HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; KRANE, Kenneth S. Física: volume 4. 8ªedição. São Paulo: LTC, 2009. Apêndice: Ilustração dos raios incidentes e refletidos
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