Relatório de espelhos e lentes 2

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24 de novembro de 2017
ESPELHOS E LENTES
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO 
A luz é uma onda eletromagnética e interage com a matéria por meio de seus campos elétrico e magnético. Nessa interação, podem ocorrer alterações na velocidade, na direção de propagação da luz. Esses fenômenos são descritos pelas equações de Maxwell. Alguns fenômenos associados à propagação da luz podem ser descritos, de forma mais simples, pela óptica geométrica. 
Nessa óptica, fenômenos tais como a refração e a reflexão são descritos usando-se o conceito de raios de luz, linhas perpendiculares às frentes de onda, que indicam a direção de propagação da luz. A óptica geométrica é válida somente em situações em que as dimensões dos objetos com que a luz interage, por exemplo, lentes, espelhos ou anteparos – são muito maiores que o seu comprimento de onda. 
Lente é um meio transparente limitado por duas superfícies curvas. As formas mais comuns de lentes são aquelas de faces esféricas, ou uma face plana e outra esférica. Para efeito de classificação, podem-se dividir as lentes em dois grupos: as lentes convergentes e as divergentes. As lentes convergentes são mais espessas na parte central, ao passo que as divergentes são nas bordas. 
O espelho é uma superfície que reflete um raio luminoso em uma direção definida em vez de absorvê-lo em todas as direções. Os espelhos esféricos se diferenciam apenas pela face onde se encontra a superfície refletora, são denominados em côncavos e convexos. 
O espelho côncavo possui a parte espelhada internamente. A característica de sua imagem formada é real, menor e invertida.
Figura 1 – Espelhos côncavos
Já no convexo, a parte espelhada encontra-se no exterior. A imagem do espelho convexo é sempre formada por um objeto colocado na frente do espelho. A imagem formada será virtual, menor e direita. 
Figura 2 – Espelhos convexos
Os espelhos convexos são utilizados nos espelhos retrovisores de carros e também em outras situações nas quais se deseje ter um campo maior de visibilidade do que nos espelhos planos.
2. OBJETIVO
Verificar as características da formação de imagens com espelho côncavo e convexo. 
3. MATERIAIS E MÉTODOS 
3.1 Materiais
Espelho côncavo 
Espelho convexo 
Vela 
Suporte para vela 
Tela quadrada 
Trena
3.2 Métodos 
Montou-se um aparato conforme a figura 3, utilizando um espelho côncavo. 
Figura 3 – Montagem do aparato
Acendeu uma vela diante do espelho e com o auxílio da tela, procurou a imagem mais nítida da vela. Assim, encontrou o raio da curvatura do espelho pela equação dos pontos conjugados para espelho. 
Para determinar o raio do espelho, posicionou o objeto (vela) ao lado do anteparo e com o espelho procurou a melhor imagem e mediu a distância do espelho e da imagem. Fez várias medidas do objeto, medindo os parâmetros em um determinado ângulo. Repetiu-se o procedimento utilizando o espelho convexo e o espelho plano. 
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Acendeu uma vela diante ao espelho e com a tela procurou a imagem mais nítida. As distâncias onde a imagem estava mais nítida foram 16 cm, 51,5 cm e 65 cm. Com isso, observou a imagens formadas com um espelho convexo, côncavo e plano. Os resultados estão expressos nas tabelas abaixo. 
Tabela 1 – Diferentes distâncias para o espelho Convexo 
	Distância (cm)
	Imagem formada
	16
	Imagem virtual e invertida
	51,5
	Indefinida
	65
	Imagem virtual e direita
Seja um espelho convexo de Gauss, o objeto situado sobre o eixo principal do espelho em qualquer posição que seja, terá sua imagem sobre o eixo principal, virtual, direita e menor com relação ao objeto. Entretanto, observa-se que apenas na última posição do espelho que satisfaz a imagem características do espelho convexo. Torna-se evidente, portanto, que houve erros do observador ao caracterizar as imagens.
Tabela 2 – Diferentes distâncias para o espelho Côncavo
	Distância (cm)
	Imagem formada
	16
	Imagem virtual, grande e invertida 
	51,5
	Imagem virtual, pequena e invertida 
	65
	Imagem virtual, pequena e invertida 
De acordo com a tabela 2, observa-se que a imagem foi virtual em todas as distâncias, pois é formada pelo prolongamento dos raios e quanto maior a distâncias, menor a imagem. Como a imagem não pertence ao mesmo semiplano do eixo principal, ela é invertida em relação ao objeto. 
Tabela 3 – Diferentes distâncias para o espelho plano
	Distância (cm)
	Imagem formada
	16
	Imagem virtual e direita
	51,5
	Imagem virtual, direita e menor que a anterior
	65
	Imagem virtual, direita e menor que a anterior
Observando a tabela 3, notou-se que em todas as medidas a imagem é virtual, pois formam-se atrás do espelho e conforme a distância aumenta a imagem diminui. 
Através do cruzamento dos prolongamentos dos raios que incidem o espelho e a mesma tem o mesmo tamanho do objeto, a distância do objeto ao espelho é igual à distância da imagem ao espelho, portanto, são simétricos.
5. CONCLUSÕES 
A partir do experimento realizado, pôde-se observar as características da formação de imagens em três tipos de espelhos, sendo eles: côncavos, convexos e planos. Nos espelhos côncavo e plano, as imagens observadas estavam de acordo com as características de cada espelho, porém no espelho convexo apenas uma situação satisfazia sua característica, pois, durante o experimento houve erros do observador. 
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] Disponível em: 
< http://lilith.fisica.ufmg.br/~labexp/roteirosPDF/Lentes_e_espelhos.pdf>. Acessado em 21 de novembro de 2017.
[2] HALLIDAY, D., RESNICK, R. Fundamentos de Física . Rio de Janeiro: LTC, 1991. 
[3] BAUER, Wolfgang, WESTFALL, Gary D,; DIAS Helio. Física para universitários: Óptica e física moderna. Universidade de São Paulo: Bookman, 2013.
[4] SERWAY, Raymond A. Princípios de física – Óptica e física moderna. Vol 4. Cengage Learning Edições Ltda, 2010.