O espelho plano: um caso especial e invariante

1 · Prever

Um espelho plano (plano) comum é o caso cotidiano de imagem espelhada. À medida que você afasta um objeto de um espelho plano, o tamanho de sua imagem virtual muda?

• A imagem diminui à medida que o objeto se afasta.
• Não - a imagem de um espelho plano tem sempre o mesmo tamanho do objeto (ampliação exatamente 1), não importa a distância.
• A imagem cresce à medida que o objeto se afasta.

2 · Preparar

1. Abra a predefinição de espelho plano e pressione Redefinir.
2. Ative a leitura da distância da imagem.
3. Defina a distância do objeto para cada tentativa e registre a distância da imagem.

3 · Coletar Dados

Plote a distância da imagem d_i (eixo y) em relação à distância do objeto d_o (eixo x) para suas três tentativas. A linha reta que passa pela origem com inclinação −1?

4 · Analisar

1. Para uma tentativa, confirme d_i = −d_o exatamente (um espelho plano é o limite f → ∞ da equação do espelho). Compare com a tabela.
2. Explique por que a imagem de um espelho plano sempre fica exatamente tão atrás do espelho quanto o objeto está na frente dele, e por que a ampliação é sempre exatamente 1.

5 · Aprofundar

1. Um espelho plano pode ser considerado um espelho curvo com distância focal infinita (perfeitamente plano = curvatura zero). Explique, usando 1/f = 1/d_o + 1/d_i com f → ∞, por que isso força d_i = −d_o exatamente.
2. À medida que você caminha em direção a um espelho plano, sua imagem caminha em sua direção na mesma velocidade - a distância da imagem sempre corresponde exatamente à sua distância da superfície do espelho. Por que isso torna os espelhos planos excepcionalmente simples em comparação com espelhos e lentes curvas?

A física por trás deste experimento

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