Aula 96 — Construção de Imagens em Espelhos Côncavos

O professor pergunta: "por que, ao aproximar o rosto de uma colher côncava, a imagem aparece cada vez maior e direita, mas de longe ela aparece pequena e de cabeça para baixo?" Ouvir hipóteses.

Perguntar se existe uma regra que preveja, sem tentativa e erro, que tipo de imagem vai se formar em cada distância. Obstáculo a nomear (sem resolver ainda): achar que a imagem muda de forma aleatória ou imprevisível com a distância, sem perceber que existe uma construção geométrica exata baseada em raios notáveis.

Apresentação dos slides 2 a 8: para construir a imagem num espelho esférico, usam-se raios notáveis: raio paralelo ao eixo principal reflete passando pelo foco F; raio que passa pelo foco F reflete paralelo ao eixo; raio que passa pelo centro de curvatura C reflete sobre si mesmo (incide perpendicularmente ao espelho); raio que incide no vértice V reflete formando ângulo igual ao de incidência em relação ao eixo. Quando o objeto está ALÉM do centro de curvatura C, a imagem formada é real, invertida e reduzida (entre F e C). Quando o objeto está ENTRE o foco F e o vértice V, a imagem formada é virtual, direita (não invertida) e ampliada (atrás do espelho). Resolução explícita do obstáculo do Momento 2: existe sim uma regra exata — a posição do objeto em relação a C e F determina completamente o tipo de imagem (real ou virtual, direita ou invertida, ampliada ou reduzida), através da construção com os raios notáveis.

O professor constrói, passo a passo no quadro, a imagem de um objeto colocado além de C (usando dois raios notáveis). Em duplas, os alunos constroem a imagem de um objeto colocado entre F e V, seguindo o mesmo método.

Aplicação individual (ou em duplas) da lista de exercícios de fixação (seção 8 deste plano). O professor circula pela sala, corrigindo quem usa raios que não são notáveis (não seguem as regras de reflexão conhecidas).

Retomar a pergunta do Momento 1: a imagem no fundo da colher muda de tipo (real/invertida/reduzida quando longe; virtual/direita/ampliada quando perto, dentro do foco) porque a posição do rosto em relação ao centro de curvatura e ao foco muda. Reforçar os quatro raios notáveis e os dois casos vistos.