Espelho esférico côncavo e seus três raios principais.

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CURSO DE ENGENHARIA
FÍSICA EXPERIMENTAL II
Relatório 10
 Professor: DÉCIO ALVES DA SILVA
 Aluno: Alexandre Schettini Cardoso
 Matrícula: 2009.01.07291-8
Objetivo:
O presente experimento tem por objetivo conceituar e determinar, a partir de um espelho esférico (côncavo ou convexo) as cotas de posicionamento dos seguintes elementos:
Centro de curvatura do espelho esférico (c);
Vértice do espelho esférico (v);
Eixo principal do espelho esférico (EP);
Eixo secundário do espelho esférico (ES);
Abertura do espelho esférico (0)
Materiais Necessários:
- 01 barramento com escalas milimetradas e sapatas nivelados;
- 01 fonte de luz policromáticas;
- 03 cavaletes metálicos;
- 01 painel ótico com disco de Hartl, haste e sapatas niveladoras;
- 01 lente 8 di com suporte metálico;
- 01 lente 4 di com suporte metálico;
- 01 multidiafragma;
- 01 perfil de espelhos côncavo e convexo;
- 01 compasso;
- 01 régua milimetrada;
Montagem: 
O experimento descrito abaixo foi realizado no laboratório de física na Universidade Estácio de Sá sob a supervisão do professor Décio Alves da Silva.
Posicione os componentes nas posições indicadas da escala III do barramento (escala inferior) – 
Figura 1 - Base principal metálica com medidor de dilatação.
- Lanterna na posição 0.
- Multidiafragma na posição 18mm.
- Lente de 8 di na posição 160mm.
- Lente de 4 di na posição 525mm.
- Posicione o painel com o disco de Hartl à frente do barramento e levemente inclinado para interceptar os raios luminosos.
 
 
Andamento das Atividades:
4.1. Para posicionar corretamente o perfil certifique-se de que a reflexão do raio incidente central retorne sobre ele mesmo e que o ponto de incidência divida em duas partes iguais o perfil do espelho.
4.2. A trajetória do raio refletido.
RESPOSTA:
4.3. Assinale com a letra V o ponto de incidência central conhecido como vértice do espelho esférico côncavo.
4.4. Assinale com a letra F o ponto de maior ocorrência dos raios refletidos conhecido como foco real do espelho esférico côncavo.
4.5. Anote a distância existente entre o vértice e o foco deste espelho denominada distancia focal do espelho côncavo, representada pela letra (f).
RESPOSTA: 
42 mm = 0,042 m
4.6. Coloque o perfil do espelho côncavo sobre uma floha de papel branco e trace sua curvatura interna, assinalando nos extremos dois pontos auxiliares A e B.
Com uma abertura do compasso igual a AB, ponta seca em A e, em seguida, em B, determine dois pontos quaisquer x e x’, simetricamente equidistantes de A e B.
Trace uma reta r que passe por x e x’.
4.7. Identifique sobre a reta r, com base em suas medidas anteriores, foco F e o vértice V do espelho côncavo em estudo.
4.8. Com a ponta seca do compasso no foco F e a outra em V, trace sobre a reta r um ponto C, distante 2f do vértice.
Compare a localização do ponto C com a do ponto central do espelho côncavo.
 
4.9. Trace os segmentos AC e BC, respectivamente. Todos os raios que estiverem contidos na região interna, determinada por Ac e BC, representam os raios secundários e o ângulo ACB (0) e denominado abertura do espelho.
 
 4.10. Observe que a reta r passa pelo centro de curvatura e pelo vértice do espelho. O eixo contido nesta reta é denominado eixo principal do espelho esférico.
 
 4.11. Gire o disco ótico e verifique o que acontece ao raio refletido cujo raio incidente está contido no eixo principal.
Grafique e descreva o que acontece ao raio refletido cujo raio incidente e paralelo ao eixo principal.
RESPOSTA:
 
 
 4.12. Gire o disco ótico no sentido horário, de modo que o raio incidente i¹ passe pelo foco; se necessário, eleve um pouco o painel.
Grafique na figura 5 o raio refletido referente ao raio incidente que passa pelo foco.
Descreva o que acontece com o raio refletido cujo raio incidente i¹ passa pelo foco.
 
 4.13. Os três últimos itens trataram do comportamento de raios significativos para o traçado das imagens, denominados de “raios principais do espelho esférico convexo”.
Cite o comportamento dos três raios principais no espelho côncavo esférico.
RESPOSTA: 
A cáustica
Para estudo da cáustica, remova o cavaleiro magnético 2 com a mesa de suporte.
Observe e comente a validade da lei mais geral para o espelho côncavo:
“Os raios incidentes tem seus raios refletidos tangenciando a cáustica.”
Os principais elementos geométricos do espelho esférico convexo e seus três raios principais.
Fixe o espelho com o lado convexo para frente, de tal modo que a reflexão do raio incidente central retorne sobre si próprio e o ponto de incidência divida em duas partes iguais o perfil do espelho.
O vértice do espelho convexo.
Assinale com a letra (v) na figura 7 abaixo, o ponto de incidência central (denominado vértice do espelho convexo).
O foco virtual do espelho convexo.
Assinale com a letra (F) o ponto de maior ocorrência dos prolongamentos dos raios refletidos, denominado foco virtual do espelho convexo.
Verifique e anote a distância focal deste espelho, justificando a presença do sinal menos (-) e o seu significado físico. 
 F=42mm
Gire o disco ótico no sentido horário, de modo que o prolongamento do raio incidente i¹ passe pelo foco .
Os três raios principais no espelho esférico convexo.
Cite, abaixo, o comportamento dos três raios principais do espelho esférico convexo.
Resposta: o foco e o centro de curvatura são encontrados na intersecção dos prolongamentos dos raios refletidos com o eixo principal.
5 Conclusão:
Na realização deste experimento, pude conceituar e determinar através de um espelho esférico podendo ele ser côncavo ou convexo, as cotas de posicionamento de alguns elementos que formam os pontos de referência no estudo dos espelhos esféricos, esses pontos são, o Centro de curvatura do espelho esférico, a Vértice, o Eixo principal, o Eixo secundário e a Abertura do espelho esférico. Esta aula foi ótima para definir claramente esses pontos, que são fundamentais, pois são usados sempre em qualquer situação que envolva espelhos esféricos.