Questões de Concurso sobre Espelhos Esféricos

Espelhos esféricos têm aplicações das mais diversas, desde a colimação da luz celeste nos telescópios refletores até a formação de imagens de objetos posicionados no chamado ponto cego do espelho retrovisor externo de alguns veículos. A nitidez das imagens, entretanto, depende de duas restrições geométricas observadas pelo cientista Johann Gauss. Com relação à reflexão da luz em espelhos esféricos, Gauss observou que a imagem

Um dentista munido de uma lupa analisa um dente do seu paciente. Sua lupa é constituída por uma lente convergente com distância focal de 5 cm. Ao utilizá-la, ele vê a imagem virtual da impressão digital aumentada de 20 vezes em relação ao tamanho real. Com base nesses dados, a distância que separa a lupa do dente é:

Uma vela acesa com 10 cm de altura se encontra em frente a um espelho convexo a 30 cm de seu vértice e cuja distância focal é de 20 cm. Considere que a imagem da vela reduz 0,08 cm em sua altura a cada minuto. Assim, a vela será consumida por inteiro num intervalo de tempo de

A luz solar incide sobre um espelho esférico convexo. Apesar da indicação da direção de incidência na figura, sabe-se que os feixes luminosos podem incidir em toda a superfície na direção indicada.

Assim, os raios refletidos nos pontos A, B e C do espelho têm ângulos, respectivamente $\theta$_A, $\theta$_B, $\theta$_C , tais que:

Espelhos esféricos côncavos são comumente utilizados por mulheres ao se maquiar porque, dependendo da posição relativa entre objeto e imagem, elas conseguem ver o seu rosto ampliado. Na figura abaixo, pode-se observar esquematicamente a imagem formada por um espelho côncavo.

Desta forma a imagem formada se encontra:

Antes de realizar um experimento usando uma vela acesa, lentes e espelhos, Gabriel imaginou as imagens da chama que poderia obter usando um pedaço de papel. Ele imaginou que poderia obter:

I - uma imagem maior e invertida (de cabeça para baixo) da chama, se usasse um espelho côncavo.

II - uma imagem maior e não invertida da chama, se usasse uma lente divergente.

III - uma imagem menor e invertida (de cabeça para baixo) da chama, se usasse uma lente convergente.

IV - uma imagem menor e invertida (de cabeça para baixo) da chama, se usasse um espelho côncavo.

Estão CORRETAS apenas as imagens descritas em:

Um pequeno objeto plano e luminoso pode ser utilizado em três arranjos ópticos distintos (I, II e III), imersos em ar, como apresentado na figura abaixo.

No arranjo I, o objeto é colocado sobre um plano onde se apoiam dois espelhos planos ortogonais entre si. Nos arranjos II e III, respectivamente, o objeto é disposto de forma perpendicular ao eixo óptico de um espelho esférico côncavo gaussiano e de uma lente convergente delgada. Dessa maneira, o plano do objeto se encontra paralelo aos planos focais desses dois dispositivos. Considere que as distâncias do objeto ao vértice do espelho esférico e ao centro óptico da lente sejam maiores do que as distâncias focais do espelho côncavo e da lente.

Nessas condições, das imagens abaixo, a que não pode ser conjugada por nenhum dos três arranjos ópticos é

Objetos e imagens podem ser direitos ou invertidos. Direito, nesse caso, é antônimo de invertido na concepção de inverso ou contrário, temos espelhos que só fornece imagens virtuais e há certo tipo de espelho que pode fornecer imagens reais ou virtuais dependendo a posição do objeto colocado sobre o eixo principal. Um objeto real, direito, de 2 cm de altura, está localizado no eixo principal de um espelho esférico côncavo de R = 40 cm. Qual a posição e a altura da imagem quando esse objeto estiver a uma distância de 50 cm do vértice do espelho. Observação. “Lembre-se que o sinal negativo indica que a imagem é invertida”.

Chamamos espelho esférico qualquer calota esférica que seja polida e possua alto poder de reflexão.

Um objeto de 1,5 cm de altura é colocado a uma distância de 5 cm de um espelho côncavo cuja distância focal vale 10 cm. A altura da imagem formada é de

Um espelho côncavo produz de um objeto real colocado entre o foco e o centro de curvatura do espelho uma imagem