Espelhos e lentes: Formação de imagens e potência

Espelhos

As imagens que observas nos espelhos são obtidas pela reflexão especular da luz visível, cuja obtenção depende do tipo de espelho a ser usado.

Espelhos planos

Nestes casos, a luz é refletida no espelho plano e a sua reflexão é captada pelo observador. As imagens obtidas com espelhos planos são:

Do mesmo tamanho do objeto;
Direitas e têm simetria em relação ao objeto;
Equidistantes ao objeto: a distância da imagem ao espelho é igual à distância do objeto ao espelho.
Virtuais: a imagem não se pode projetar numa tela.

Exemplo

A superfície de um lago comporta-se como um espelho plano, pois podem obter-se imagens com as características previamente descritas.

Espelhos curvos

São superfícies espelhadas não planas. Existem dois tipos: côncavos e convexos, cuja diferença reside na forma como cada um deles reflete a luz.

Espelho côncavo: Como podes observar na imagem, quando se faz incidir um feixe paralelo de luz neste espelho, os raios refletidos convergem num ponto, resultando um foco real.

Físico-Química; Luz; 8º Ano; Espelhos e lentes: Formação de imagens e potência

Exemplo

Os espelhos côncavos são utilizados em certos telescópios, chamados refletores ou Newtonianos.

Espelho convexo: Como podes ver na imagem, neste tipo de espelho, por reflexão de um feixe paralelo de luz incidente, o feixe refletido diverge de um ponto chamado foco virtual.

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Exemplo

Nos retrovisores dos veículos são utilizados espelhos convexos.

Formação de imagens em espelhos curvos

Espelho	Imagem	Tamanho em relação ao objeto	Formação da imagem	Diagrama
Côncavo	Direita	Maior	Virtual
	Invertida	Menor	Real
	Invertida	Maior	Real
Convexo	Direita	Menor	Virtual

Nas figuras, 1. representa o Objeto e 2, representa a imagem.

Lentes

As imagens formadas por lentes são obtidas pela refração da luz visível. De acordo com o tipo de lente, pode-se obter imagens diferentes.

Lentes côncavas ou convergentes

Como podes ver na imagem, as suas extremidades são maiores do que a parte central. Quando se faz incidir um feixe de luz paralelo, o feixe refratado converge num ponto, chamado foco real.

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Lentes convexas ou divergentes

Como podes observar na imagem, as suas extremidades são mais finas do que a parte central. Quando a luz de um feixe paralelo incide na lente, o feixe refletido diverge de um ponto denominado foco virtual.

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Formação de imagens em lentes

Lente	Imagem	Tamanho em relação ao objeto	Formação da imagem	Diagrama
Convexa	Direita	Maior	Virtual
Convexa	Invertida	Menor/ Maior	Real
Côncava	Direita	Menor	Virtual

Potência de uma lente

As lentes podem convergir ou divergir mais ou menos do que outras. A potência de uma lente permite definir o seu poder divergente ou convergente e a sua unidade SI é a dioptria. Para calculá-la utiliza-se a seguinte expressão:

P=\frac{1}{f}

$P$	Potência da lente
$f$	Distância focal

Como podes observar nas seguintes imagens, o ponto $F$ representa o foco.

Físico-Química; Luz; 8º Ano; Espelhos e lentes: Formação de imagens e potência

Físico-Química; Luz; 8º Ano; Espelhos e lentes: Formação de imagens e potência

Exemplo

Fez-se incidir um feixe paralelo num espelho convergente e noutro divergente, obtendo-se como distâncias focais $18 \ cm$ e $9 \ cm$ , respetivamente. Calcula as suas potências.

O primeiro passo, é passar para unidades SI as distâncias focais.

A seguir, como conheces a distância focal de ambas as lentes, basta aplicar as expressões para obter as potências:

$\begin{aligned}& P_{convergente}=\dfrac{1}{18 \times 10^{-2}}=5{,}5 \ D \\\,\\& P_{divergente}=\dfrac{1}{9 \times 10^{-2}}=11{,}1 \ D\end{aligned}$ 