Espelho plano - Plane mirror
Um espelho plano é um espelho com uma superfície reflexiva plana ( plana ). Para raios de luz que atingem um espelho plano, o ângulo de reflexão é igual ao ângulo de incidência. O ângulo de incidência é o ângulo entre o raio incidente e a superfície normal (uma linha imaginária perpendicular à superfície). Portanto, o ângulo de reflexão é o ângulo entre o raio refletido e o normal e um feixe de luz colimado não se espalha após a reflexão de um espelho plano, exceto para efeitos de difração .
Um espelho plano faz uma imagem de objetos na frente do espelho; essas imagens parecem estar atrás do plano em que se encontra o espelho. Uma linha reta desenhada de parte de um objeto até a parte correspondente de sua imagem forma um ângulo reto com a superfície do espelho plano e é dividida ao meio por ela. A imagem formada por um espelho plano pode ser virtual (significando que os raios de luz não vêm realmente da imagem) ou real (significando que os raios de luz realmente vêm da imagem). Mas está sempre em pé e da mesma forma e tamanho do objeto que está refletindo. Uma imagem virtual é uma cópia de um objeto formado no local de onde os raios de luz parecem vir. Na verdade, a imagem formada no espelho é uma imagem pervertida ( Perversão ), existe um equívoco entre as pessoas de ter confundido com imagem pervertida e imagem invertida lateralmente. Se uma pessoa é refletida em um espelho plano, a imagem de sua mão direita parece ser a mão esquerda da imagem.
Os espelhos planos são o único tipo de espelho para o qual um objeto sempre produz uma imagem que é virtual, ereta e do mesmo tamanho do objeto em todos os casos, porém o mesmo é possível para outros tipos de espelho, mas apenas para uma condição específica. No entanto, a distância focal de um espelho plano é infinita ; sua potência óptica é zero.
Usando a fórmula do espelho:
1 / u + 1 / v = 1 / f
1 / u = -1 / v desde [1 / f = 0]
=> u = -v
Os espelhos côncavos e convexos (espelhos esféricos) também são capazes de produzir imagens virtuais semelhantes a um espelho plano. No entanto, as imagens formadas por eles não são do mesmo tamanho que o objeto como se estivessem em um espelho plano. Em um espelho convexo, a imagem virtual formada é sempre diminuída, enquanto em um espelho côncavo quando o objeto é colocado entre o foco e o pólo, uma imagem virtual ampliada é formada. Portanto, em aplicativos onde uma imagem virtual do mesmo tamanho é necessária, um espelho plano é preferível a espelhos esféricos.
Preparação
Um espelho plano é feito usando uma superfície altamente refletiva e polida, como uma superfície de prata ou alumínio , em um processo denominado prata . Após o prateamento, uma fina camada de óxido de chumbo vermelho é aplicada na parte de trás do espelho. A superfície refletora reflete a maior parte da luz que a atinge, desde que a superfície permaneça não contaminada por manchas ou oxidação . A maioria dos espelhos planos modernos são projetados com um pedaço fino de vidro plano que protege e fortalece a superfície do espelho e ajuda a prevenir manchas. Historicamente, os espelhos eram simplesmente peças planas de cobre polido , obsidiana , latão ou um metal precioso. Espelhos feitos de líquido também existem, já que os elementos gálio e mercúrio são altamente refletivos em seu estado líquido.
Relação com espelhos curvos
Matematicamente, um espelho plano pode ser considerado o limite de um espelho curvo esférico côncavo ou convexo como o raio e, portanto, o comprimento focal torna-se infinito.