Óptica

Espelho côncavo — imagem real

Objeto além de f de espelho côncavo: imagem real invertida à frente do espelho.

Espelho côncavo — imagem real — simulação interativa de Óptica. Objeto além de f de espelho côncavo: imagem real invertida à frente do espelho. Laboratório virtual de física gratuito no navegador com medições SI ao vivo e tutorial guiado.

espelho côncavo

objeto mais além de f de um espelho côncavo: imagem real invertida na frente do espelho.

Espelhos côncavos obedecem às mesmas convenções de sinal que as lentes. Com o objeto além da distância focal, os raios refletidos convergem para uma imagem real invertida na frente do espelho — usado em espelhos de barbear a distância moderada e em telescópios refletores.

• 1/f = 1/d_o + 1/d_i
• real inverted image

Resumo da investigação

Planeje a pergunta antes de abrir o laboratório

O resumo espelha a página pré-renderizada: a pergunta orientadora, as previsões concorrentes, os papéis das variáveis, as leis governantes, a configuração e os prompts de análise e extensão permanecem visíveis e nesta ordem.

Pergunta de direção

Um espelho côncavo focaliza a luz como uma lente convergente. Afastar o objeto de um espelho côncavo aproxima sua imagem real do ponto focal do espelho, da mesma forma que acontece com uma lente?

Previsões para pesar

• Não – um objeto mais distante afasta a imagem do espelho.
• Espelhos e lentes seguem regras de imagem completamente diferentes.
• Sim - a mesma relação 1/f = 1/d_o + 1/d_i se aplica, portanto, um objeto mais distante fornece uma imagem mais próxima da distância focal.

Papéis variáveis

O que você definiu:

• Distância do objeto d_o (cm)

O que você mede:

• Distância da imagem d_i (cm)
• Ampliação m

Como funciona a investigação

1. Abra a predefinição côncavo-real e pressione Redefinir. A distância focal do espelho é fixada em 15 cm.
2. Ative as leituras de distância e ampliação da imagem.
3. Defina a distância do objeto para cada tentativa e registre a distância e a ampliação da imagem.

Equação governante

Equação do espelho — dᵢ = dₒ·f/(dₒ − f)

Um espelho côncavo (convergente) obedece à mesma lei de imagem de uma lente convergente: 1/f = 1/d_o + 1/d_i, com m = −d_i/d_o. A distância focal do espelho é positiva, correspondendo à convenção de sinais das lentes.

O que a planilha para impressão pede aos alunos que resolvam

• Para uma tentativa, calcule d_i de 1/f = 1/d_o + 1/d_i usando f = 15 cm, então m = −d_i/d_o. Compare ambos com a tabela.
• Explique por que a equação do espelho é matematicamente idêntica em forma à equação das lentes finas - ambas usam a mesma relação 1/f = 1/d_o + 1/d_i, mesmo que um espelho reflita a luz em vez de refratá-la.

Onde isso aparece além do laboratório

• Um espelho de barbear ou de maquiagem é côncavo, mantido mais próximo do que sua distância focal para fornecer uma imagem virtual ampliada (como o experimento da lupa). Em vez disso, este experimento mantém o objeto além de f, fornecendo uma imagem real invertida. Explique quando você deseja cada configuração.
• Cada imagem neste experimento tem ampliação negativa. Explique, usando a geometria refletora real de um espelho côncavo, por que uma imagem real formada por um espelho côncavo é invertida, assim como a imagem real de uma lente convergente.

• AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
• General High School Physics — Light & optics
• NGSS High School Physics — Wave properties

1. Bem-vindo à imagem real côncava
2. Selecione o objeto
3. Pressione Reproduzir
4. imagem real em espelho
5. Abra o Inspetor
6. Você conseguiu!

Abra a simulação interativa para construir a cena, pressione Reproduzir e explore com medições em tempo real e um tutorial guiado.

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Equação do Espelho