Qual a diferença entre o tamanho de uma imagem e a distância de um espelho?

Já estudamos em publicação anterior as características da reflexão da luz (leia aqui), esclarecendo mais detalhadamente como acontece este fenômeno e também observando as duas leis da reflexão. O objetivo deste artigo é determinar as propriedades da reflexão em espelhos planos, destacando o que ocorre quando fazemos a sua translação e também a associação entre espelhos planos.

O primeiro ponto é definirmos o que é um espelho. Espelho é toda superfície polida capaz de refletir a luz. Os espelhos mais comuns que possuímos são aqueles feitos em vidro e com uma pequena película de prata, que é a superfície refletora.

Os espelhos planos são aqueles em que a reflexão do raio incidente é pura, ou seja, obedece a segunda lei da reflexão, possuindo o raio refletido a mesma angulação do incidente.

Podemos listar algumas propriedades importantes sobre os espelhos planos, que são:

1. A imagem formada se situa atrás do espelho, o que conhecemos como imagem virtual, e possui o mesmo tamanho do objeto refletido
2. A distância entre o objeto e o espelho e entre o espelho e a imagem é a mesma, ou seja, o objeto e a imagem são simétricos em relação a superfície refletora
3. Ocorre a reversão da imagem, da esquerda para a direita ou vice e versa.

Através da imagem abaixo fica mais fácil entender o que acontece com a reflexão através de um espelho plano.

Os espelhos planos são muito comuns como os que utilizamos no dia a dia, presentes também em retrovisores dos veículos e são empregados em diversas outras condições, como o periscópio, que é utilizado para se observar locais que não seriam possíveis com uma observação direta.

Translação de Um Espelho Plano

Também é importante entendermos como funciona a translação de um espelho plano. Para isso, vamos considerar a seguinte figura:

Em primeiro instante, temos um observador a uma distância d1 do espelho, sendo a imagem formada também a distância d1, como já havíamos explicado. A segunda situação o espelho foi deslocado em uma distância l em relação a posição original, resultando em uma distância d2 do observador. Em consequência, a imagem formada foi deslocada para uma distância d2 também, com uma distância x em relação a imagem inicial. Vamos então fazer algumas análises sobre isso.

Podemos observar do desenho que:

x = 2d2-2d1
x = 2(d2-d1)

E a distância l é dada por:

l = d2-d1

Com isso, percebemos que:

x = 2l

Assim, podemos notar que para cada comprimento deslocado pelo espelho paralelamente a si mesmo, a sua imagem sofre o deslocamento na mesma direção, porém duas vezes maior. Em consequência disso, percebemos também que a velocidade de deslocamento da imagem é duas vezes maior que a velocidade de deslocamento do objeto!

Associação Entre Espelhos Planos

Podemos ainda realizar a associação entre espelhos planos, com uma angulação variando entre 0 e 180º. Para calcular o número de imagens a serem vistas é utilizada a seguinte equação:

Onde n é o número de imagens vistas após a associação dos espelhos e α é o ângulo formado entre os espelhos.

Assim, podemos observar diversas propriedades que envolvem a utilização dos espelhos planos. Olhando com tranquilidade percebemos que se tratam de informações claras e que podem ser observadas através das imagens formadas.

Em seguida estudaremos os espelhos esféricos, verificando também os seus tipos e propriedades importantes, fique ligado!