Qual é a imagem formada por um espelho plano *?

Os espelhos planos são um dos principais conteúdos da Óptica e esse assunto é bastante recorrente nas questões de Física no Exame Nacional do Ensino Médio (Enem) e também nos principais vestibulares do país. Por conta disso, é muito importante conhecer esse tema.

Pensando na importância deste assunto, explicaremos o que são os espelhos planos, como funciona a associação deles e como acontece a formação de imagens em espelhos planos. Confira!

O que são espelhos planos?

Um espelho plano, como o próprio nome diz, é aquele em que a superfície de reflexão é totalmente plana. Ele apresenta muitas utilidades. Pode, inclusive, ser utilizado em casas ou como componentes de instrumentos ópticos. É importante destacar ainda que, nesse tipo de espelho, há simetria entre os pontos do objeto e a imagem. Além disso, a maior parte da reflexão que ocorre no objeto é regular.

Como funciona a associação de espelhos planos?

Os espelhos planos podem ser associados com as superfícies refletoras formando um ângulo que varia de 0 a 180º. Não há muito segredo em relação ao número de imagens que podem ser formadas. Basta usar a seguinte fórmula matemática:

n = 360/ a – 1

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n = número de imagens

a = ângulo formado entre os espelhos

Vamos supor que o ângulo formado entre os espelhos seja de 60º. Quantas imagens podem ser formadas?

Aplicando a fórmula, chegaremos à conclusão de que 360/60 graus equivale a 6. Fazendo a subtração: 6 – 1, chegaremos ao resultado: 5 imagens podem ser formadas.

Como ocorre a formação de imagens em espelhos planos?

Só é necessário imaginar que o observador vê um determinado objeto que parece estar atrás do espelho. Isso acontece porque o prolongamento do raio refletido passa por um ponto de imagem virtual que fica atrás do espelho. Vale destacar que, nos espelhos planos, a imagem e o objeto são opostos. Um é real e o outro necessariamente é virtual.

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Os espelhos planos são superfícies aplainadas e polidas os quais possuem poder de reflexão. Nesse caso, a reflexão da luz num espelho plano, acontece de forma regular de maneira que o feixe de luz se apresenta bem definido e segue somente uma direção.

Ademais, o raio de luz incidente, o raio refletido e a reta normal à superfície, estão situados no mesmo plano, ou seja, são coplanares, de forma que o ângulo de reflexão e o de incidência possuem a mesma medida.

Os espelhos são superfícies refletoras compostas de vidro e metal, sendo que o mais usado nos espelhos atuais é a prata. De acordo com sua superfície refletora, os espelhos podem ser Planos ou Esféricos (côncavo e convexo).

No caso das formas dos espelhos planos, eles possuem diversos formatos, a saber: circular, triangular, poligonal, dentre outros. Um exemplo muito comum de espelho plano é o vidro, material que permite a formação de imagens nítidas.

Formação da Imagem

A imagem refletida num espelho plano, chama-se “Enantiomorfa” na medida que se forma à mesma distância do espelho que o objeto, sendo portanto simétrica do objeto em relação ao espelho.

Por isso, quando colocamos um espelho ao lado do outro, eles formam uma circunferência, o que corrobora a equidistância de todos os pontos do centro e sobretudo, a simetria da imagem.

Um exemplo notório é quando vemos nossa imagem refletida num espelho, que parece formar-se atrás do espelho.

Dessa forma, nossa imagem fica do mesmo tamanho que somos e configura-se numa imagem virtual do nosso corpo, a qual apresenta uma “reversão da imagem”, ou seja, uma inversão da esquerda-direita.

Assim, nos espelhos planos o objeto é real e a imagem virtual e simétrica.

Em outros termos, num espelho plano, imagem e objeto não se sobrepõem sendo, a distância do objeto ao espelho (do) será equivalente à distância da imagem ao espelho (di): di = - do. Do mesmo modo, a altura do objeto (ho) será igual à altura da imagem (hi)

Associação de Espelhos Planos

Quando associamos dois ou mais espelhos planos, ou seja, colocamos os espelhos lado a lado, as imagens que se formam multiplicam-se, compondo um ângulo (α) e na medida que (α) diminui, o número de imagens aumenta.

Para saber qual o número de imagens (n) fornecidas pelos espelhos que formam esse ângulo, utiliza-se a seguinte fórmula:

Espelhos Esféricos

Os espelhos esféricos são superfícies arredondadas os quais possuem também o poder de reflexão. São as esferas lisas e polidas, de forma que os ângulos de incidência e de reflexão são equivalentes, e os raios incidido, refletidos e a reta normal, ao ponto incidido. São classificados em:

• Espelhos côncavos: aquele em que a superfície refletora é a parte interna do espelho.
• Espelhos convexos: aquele em que a superfície refletora é a parte externa do espelho.

Para saber mais sobre os espelhos esféricos, acesse o link: Espelhos Esféricos

Exercício Resolvido

Uma pessoa de 1,80 m, está na frente de um espelho plano vertical e observa todo seu corpo refletido no espelho. A pessoa está situada a uma distância de 3 m do espelho (CD=3 m) enquanto seus olhos encontram-se a 1,70 m do solo. Determine o comprimento AB mínimo que tem esse espelho e sua posição BC em relação ao solo.