Espelho
Espelho é uma superfície que reflete um raio luminoso em uma direção única definida. Por convenção, as distâncias dos objetos são sempre consideradas positivas e as distâncias das imagens são consideradas positivas para imagens reais e negativas para imagens virtuais. Objeto reflexivo encontrado 5 mil anos atrás na Suméria/Iaque.
Possivelmente terá sido a superfície da água que inspirou a fabricação do primeiro espelho. Foram descobertos nos despojos da civilização Badariana (do Egito, junto ao Rio Nilo), espelhos de cobre, deixados pelo homem primitivo no quinto milênio a .C. Mais tarde, construíram-se espelhos de prata polida, que é boa refletora, mas escurece (oxida) com a atmosfera e precisa ser limpa e trabalhada frequentemente. De acordo com os experimentos de técnicas de produção, a superfície do espelho foi a primeira a ser talhada e polida com pedras de moagem grossa e fina, areia, argila e água. O esforço para produzir um espelho com uma esfera de obsidiana é estimada em oito horas. Espelhos antigos egípcios eram fabricados de bronze polido e placas de cobre. Estes espelhos tinham forma arredondada e um cabo geralmente feito de um material diferente, sendo alguns desses cabos ricamente decorados. Os primeiros registros escritos de espelhos metálicos na Bíblia são encontrados no Livro do Êxodo:
Em um espelho plano comum, vemos nossa imagem com a mesma forma e tamanho, que parece encontrar-se atrás do espelho. Essa imagem é enantiomorfa, e se encontra à mesma distância do objeto ao espelho. No caso de um espelho plano a distância da imagem, i, é sempre igual em módulo a distância do objeto, p. 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. Equação do espelho plano: i = − p {\displaystyle i=-p}
Espelhos esféricos tem a forma de uma pequena seção da superfície de uma esfera. Na verdade, um espelho plano pode ser considerado um espelho esférico com um raio de curvatura infinito. Para fazer um espelho convexo encurvamos para fora a superfície do espelho, causando as seguintes modificações no espelho e na imagem:
Pontos focais dos espelhos esféricos
Vamos considerar a reflexão da luz emitida por um objeto O situado sobre o eixo central de um espelho esférico, a uma grande distância do espelho. O eixo central é uma reta que passa pelo centro de curvatura C e pelo centro c do espelho. Devido a grande distância entre o objeto e o espelho, as frentes de onda da luz emitida pelo objeto podem ser consideradas planas ao se aproximarem do espelho. Isso equivale a dizer que os raios que representam as ondas luminosas provenientes do objeto são paralelos ao eixo central ao atingirem o espelho. Quando esses raios paralelos são refletidos por um espelho côncavo, os raios próximos do eixo central convergem para um ponto comum F. Se colocarmos uma tela pequena em F, uma imagem pontual do objeto O aparece na tela. O ponto F recebe o nome de ponto focal ou foco do espelho; a distância entre F e o centro c do espelho é chamada de distância focal do espelho, f.
Imagens produzidas por espelhos esféricos
Os espelhos convexos e planos produzem apenas imagens virtuais, independentemente da localização do objeto. O tamanho de um objeto ou imagem, medido perpendicularmente ao eixo central do espelho, é chamado de altura do objeto ou imagem. Seja h a altura de um objeto e H a altura da imagem correspondente. Neste caso a razão H/h é chamada de ampliação lateral do espelho, representada por m. Por convenção, ampliação lateral é um número positivo quando a imagem tem a mesma orientação que o objeto, e um número negativo quando a imagem tem a orientação oposta. Por essa razão, a expressão de m é escrita m = H / h {\displaystyle m=H/h} , também dada por m = − i / p {\displaystyle m=-i/p} .
