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Espelho côncavo com o objeto sobre o foco: onde está a imagem?

19 de abril, 2018 às 11:32 | Postado em Óptica, Óptica geométrica

Em espelhos côncavos quando o objeto está posicionado no foco a imagem de formará no infinito ,mas assim como em limites que um valor estando no infinito ainda da pra descobrir a qual tendência do infinito ele estaria . Dá pra descobrir isso da mesma forma com a imagem formada no espelho côncavo estando o objeto no foco? E como seria o cálculo ?como seria a questão ?

Respondido por: Prof. Fernando Lang da Silveira - www.if.ufrgs.br/~lang/

Quando o objeto está exatamente na região focal de um espelho côncavo, os raios luminosos originados em um ponto do objeto (portanto divergentes de um ponto do objeto), emergem do espelho após serem refletidos como raios paralelos. Esta afirmação, que é válida como uma aproximação para espelhos côncavos reais, será discutida no contexto idealizado dos espelhos côncavos esféricos gaussianos pois certamente é neste contexto que o questionamento foi feito. Vide Espelhos esféricos gaussianos e espelhos esféricos reais.

Então quando um objeto encontra-se sobre o foco, a imagem é dita imprópria pois os raios luminosos que se originam em um ponto do objeto são refletidos como raios paralelos, “convergindo no infinito”. É importante notar que os raios originados em outro ponto do objeto, apesar de serem paralelos entre si após a reflexão, NÃO são paralelos aos primeiros. Ou seja, um objeto extenso nesta situação originará raios paralelos que “convergem no infinito em pontos diversos”.

Caso o objeto se situe muito próximo do foco a imagem será conjugada muito distante do espelho (muito distante significa a uma distância muito maior do que a distância focal do espelho). A imagem será virtual caso o objeto esteja próximo do foco e entre o foco e o espelho. A imagem será real quando o objeto estiver um pouco mais afastado do espelho do que a distância focal do espelho. Portanto, quando o objeto tende ao foco por um lado ou outro, a imagem tende ao infinito virtual (atrás do espelho) ou ao infinito real (na frente do espelho).

Um exemplo interessante envolvendo o objeto sobre a região focal de um espelho plano expusemos em um artigo na Revista Brasileira de Ensino de Física intitulado O que vemos quando nos miramos em um espelho côncavo? disponível no Research Gate. A figura abaixo, constante do artigo, apresenta como objeto para o espelho côncavo com distância focal de 18 cm, a própria objetiva da câmara fotográfica que registrou a cena. A câmara estava estava regulada para o “infinito”; como a objetiva tinha distância focal de 35 mm o “infinito” se encontrava a apenas alguns metros da câmara. O Nico (técnico em laboratório do IF-UFRGS Ricardo Severo) estava no “infinito” e pode ser visto nitidamente na foto. Igualmente a imagem virtual da parte frontal da objetiva se encontra “infinito”, conjugada pelo espelho postado a apenas 18 cm da objetiva da câmara, também está nítida enquanto a moldura do espelho se apresenta borrada.