Espelho

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Um espelho refletindo um vaso

Um espelho é uma superfície muito lisa e com alto índice de reflexão de luz. Espelhos possuem formas variadas: planos e esféricos.

O espelho pode ser relacionado a vaidade, pois é através do reflexo do espelho que os seres podem se olhar, avaliar e julgar.

Possivelmente terá sido a superfície da água que inspirou o fabrico do primeiro espelho. Foram descobertos nos despojos da civilização Badariana (do Egipto, junto ao Rio Nilo), espelhos de cobre, deixados pelo homem primitivo no quinto milénio a .C. Mais tarde, construíram-se espelhos de prata polida, que é boa reflectora mas escurece com a atmosfera e precisa de ser frequentemente limpa e trabalhada.

Os espelhos vulgares são formados por uma camada de prata, alumínio ou amálgama de estanho, que é depositada quimicamente sobre a face posterior de uma lâmina de vidro, e por trás coberta com uma substância protectora. Por sua vez, os espelhos de precisão são obtidos depositando, por evaporação sob vácuo, a camada metálica sobre a face anterior do vidro. Estes espelhos não podem ser protegidos o que implica que se realizem metalizações frequentes.

Existem diversos tipos de espelhos. Os mais utilizados são: os espelhos planos e os espelhos curvos. Um espelho plano é uma superfície plana que produz imagens virtuais e simétricas dos objectos. Assim, a imagem dada por um espelho plano é do mesmo tamanho que o objecto, é virtual, uma vez que não se pode projectar num alvo, é direita e é simétrica, ou seja, invertida lateralmente (enantiomorfa).

[editar] Espelho Plano

um espelho refletindo uma imagem de uma praça

Em um espelho plano comum, vemos nossa imagem com a mesma forma e tamanho, mas parece que encontrar-se atrás do espelho, invertida (esquerda na direita e vice-versa), à mesma distância que nos encontramos dele. Os raios que partem de um objeto, diante de um espelho plano, refletem-se no espelho e atingem nossos olhos. Assim, recebemos raios luminosos que descreveram uma trajetória angular e temos a impressão de que são provenientes de um objeto atrás do espelho, em linha reta, isto é, mentalmente prolongamos os raios refletidos, em sentido oposto, para trás do espelho.

[editar] Espelhos Esféricos

Resultam do corte de uma esfera em que uma de suas superfícies é espelhada, com reflexão regular (especular). Assim, surgem dois tipos de espelhos, os côncavos e os convexos. No primeiro a superfície refletora é interna, e no segundo externa. Esses espelhos obedecem às mesmas leis de reflexão da luz dos espelhos planos da Óptica geométrica.

Mais detalhes.

[editar] Condições de Gauss

Para se obter imagens nítidas em espelhos esféricos, Gauss observou que os raios de luz deveriam incidir paralelos ou pouco inclinados em relação ao eixo principal e próximos dele. Assim, para se ter nitidez na imagem, o ângulo de abertura do espelho tem que ser inferior a 10 graus. Se essas condições forem obedecidas, esses espelhos são chamados de espelhos esféricos de Gauss.

[editar] Elementos

Feixes de luz e o focoCentro de curvatura (C): é o centro da esfera que deu origem ao espelho.

• Raio de curvatura (R): é o raio da esfera que deu origem ao espelho.
• Vértice (V): é o ponto mais externo da calota.
• Eixo principal: é a reta que passa pelo centro de curvatura e sai perpendicular ao vértice do espelho.
• Eixo secundário: qualquer reta que passe pelo centro de curvatura, menos a que é definida como eixo principal (passa pelo vértice). Existem infinitos eixos secundários na superfície do espelho.
• Ângulo de abertura (A): é o ângulo formado pelas extremidades da calota, delimitada por eixos secundários.

[editar] Foco

• Principal: Quando um feixe de raios paralelos incide sobre um espelho esférico de Gauss, paralelamente ao eixo principal, origina um feixe refletido convergente, no caso do espelho côncavo, e divergente, no espelho convexo. Esses raios refletidos ou seus prolongamentos vão se encontrar em um ponto chamado foco principal. Ele se encontra no ponto médio entre o vértice e o centro de curvatura do espelho.
• Secundário: Quando um feixe de raios de luz paralelos incide no espelho esférico de Gauss, paralelamente a algum eixo secundário, este origina raios refletidos que convergem ou divergem (côncavo e convexo) para um ponto chamado foco secundário. Este se situa no ponto médio entre o centro de curvatura do espelho e o ponto em que a reta do eixo secundário toca o espelho.

Vale lembrar que o foco principal e os focos secundários pertencem a uma mesma reta. Esta corta perpendicularmente o eixo principal, no ponto onde se situa o foco principal.

[editar] Propriedades dos espelhos esféricos de Gauss

Todo raio de luz que incide paralelamente ao eixo principal reflete na direção que passa pelo foco principal. No espelho côncavo a passagem é efetiva, no convexo são os prolongamentos dos raios que passam pelo seu foco principal. Todo raio de luz que incide no espelho, com sua direção passando pelo foco principal, reflete paralelamente ao eixo principal. Todo raio de luz que incide no espelho, na direção do seu centro de curvatura, reflete sobre si mesmo. Todo raio de luz que incide no vértice do espelho reflete simetricamente em relação ao eixo principal.