Óptica geométrica - Espelhos curvos - Relatório 9

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Universidade Estácio de Sá
Física Experimental II
Prof. Décio Alves da Silva
Experimento 09
Óptica geométrica
Espelhos curvos
Aluno: William Campos Sales
Matrícula: 2013.03.01.8926
Turma: 3128
Rio de Janeiro,05 de Novembro de 2014
Experimento 09
Óptica geométrica – espelhos curvos
Definição:
Os princípios em que se baseia a Óptica Geométrica são três:
Propagação Retilínea da Luz: Em um meio homogêneo, transparente e isotrópico, a luz se propaga em linha reta. Cada uma dessas "retas de luz" é chamada de raio de luz.
O princípio da propagação retilínea da luz pode ser verificado no fato de que, por exemplo, um objeto quadrado projeta sobre uma superfície plana, uma sombra também quadrada.
Independência dos Raios de Luz: Quando dois raios de luz se cruzam, um não interfere na trajetória do outro, cada um se comportando como se o outro não existisse.
O princípio da independência pode ser observado, por exemplo, em peças de teatro no momento que holofotes específicos iluminam determinados atores no palco. Mesmo que os atores troquem suas posições no palco e os feixes de luz sejam obrigados a se cruzar, ainda assim os atores serão iluminados da mesma forma, até mesmo, por luzes de cores diferentes.
Reversibilidade dos Raios de Luz: Se revertermos o sentido de propagação de um raio de luz ele continua a percorrer a mesma trajetória, em sentido contrário.
Objetivo: 
Determinar a partir de um espelho esférico as cotas de posicionamento dos elementos: centro de curvatura (c), vértice do espelho (v), eixo principal (EP), eixo secundário (ES) e abertura do espelho (q). Descrever e identificar os três raios principais nos espelhos esféricos.
Materiais utilizados:
01 – Painel básico para banco óptico;
01 – Lanterna laser
01 – Perfil de espelho côncavo e convexo.
	
 Figura 01- Materiais utilizados
Procedimento:
Observar a trajetória do feixe de luz sobre o painel, como se propaga a luz no meio homogêneo e isotrópico;
Fixar os espelhos côncavo e convexo de modo que o raio incidente, incidindo nos espelhos retorne e cruze com ele mesmo;
Enunciar os princípios da óptica geométrica e citar 3 exemplos; 
Ligar a lanterna e posicionar de modo que o raio incidente forme um ângulo de 10 graus com a reta normal ao espelho no ponto de incidência. 
Fixar o espelhos côncavo e convexo no disco óptico.
Experimento:
4.1 – Fixe o espelho côncavo ao disco óptico, conforme a figura 2, 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.
Cuide para que o raio central fique sobre a diagonal do disco que contém a escala milimetrada.
Figura 2
4.2 – Suba a lanterna de modo que o raio incidente fique paralelo e 2 cm acima do eixo principal conforme a figura 3.
.
Figura 3
4.3 – Ajuste a lanterna de modo que o raio incidente fique paralelo e 2 cm abaixo do eixo principal conforme a figura 4.
Figura 4
4.4 – Assinale com a letra V o ponto de incidência central ( doravante denominado de vértice do espelho esférico côncavo).
4.5 – Assinale com a letra “ F ” o foco do espelho esférico côncavo, ponto de maior ocorrência dos raios refletidos.
4.6 – Determine e anote a distância denominada de distância focal do espelho ( f ), existente entre o vértice e o foco do espelho.
Resp: 50 mm
Figura 4
Figura 5
4.10 – O que acontece ao raio refletido cujo raio incidente está contido no eixo principal?
Resp: Ele volta em cima do raio incidente.
Figura 6
Os três raios principais no espelho esférico côncavo.
4.13 –
 O primeiro raio principal no espelho esférico côncavo:
Todo raio incidente contido no eixo principal e incida sobre o espelho côncavo, tem seu raio refletido em cima do raio incidente.
O segundo raio principal no espelho esférico côncavo:
Todo raio incidente que passe pelo foco e incida sobre o espelho côncavo, tem seu raio refletido paralelo ao eixo principal.
O terceiro raio principal no espelho esférico côncavo:
Todo raio incidente paralelo ao eixo principal que incida sobre o espelho côncavo, tem seu raio refletido passando pelo foco.
O espelho esférico convexo
Figura 7
 
 Figura 8 Figura 9
A distância focal do espelho esférico convexo.
4.17 - Distância focal = 50 mm
4.18 – Considere o comportamento em função do eixo principal.
 
 Figura 10 Figura 11
Figura 12
 
Conclusão: 
Óptica geométrica é um ramo da óptica que é baseado principalmente na noção de um feixe de luz . Esta abordagem simples permite a construção das imagens geométricas que dão o seu nome.