Espelhos côncavos são usados em uma ampla variedade de aplicações, incluindo lanternas, telescópios, microscópios, faróis de carro, fogões solares, antenas parabólicas e espelhos de maquiagem ou barbear. Teoricamente, esses espelhos podem ser pensados como parte de uma esfera incompleta, e uma linha pode ser traçada dividindo essa esfera ao meio. O ponto médio dessa linha é conhecido como centro, o ponto onde essa linha intersecta o espelho é o vértice, e o ponto médio entre o centro e o vértice é conhecido como ponto focal. A localização de um objeto em relação ao centro de um espelho côncavo é extremamente importante na formação da imagem. Objetos localizados fora do centro do espelho, no centro do espelho e dentro do centro do espelho formam imagens distintas com diferentes características.
A imagem formada quando um objeto está localizado fora do centro de um espelho côncavo será real, o que simplesmente significa que os raios de luz realmente passam através da imagem. Isso difere das imagens virtuais formadas por espelhos planos que apenas parecem ter raios de luz passando por elas. A imagem formada por um objeto localizado fora do centro de um espelho côncavo também será verticalmente invertida e menor que o objeto real.
A imagem formada quando um objeto está localizado no centro de um espelho côncavo será novamente real e verticalmente invertida, mas neste cenário, a imagem será equivalente em tamanho ao objeto.
A imagem formada quando um objeto está localizado entre o centro e o ponto focal de um espelho côncavo é mais uma vez real e verticalmente invertida. No entanto, a imagem formada agora é maior em tamanho quando comparada ao objeto.
Nenhuma imagem é formada quando um objeto está localizado no ponto focal de um espelho côncavo. A razão para este fenômeno interessante é que os raios refletidos do espelho na verdade viajam paralelos uns aos outros. Assim, os raios nunca convergem para formar uma imagem.
A imagem formada quando um objeto está localizado entre o ponto focal e o vértice de um espelho côncavo é virtual. Isso ocorre porque os raios de luz que atingem a superfície do espelho côncavo divergem na reflexão. A imagem formada na verdade ocorre atrás do espelho. Assim, mesmo que os raios de luz pareçam emanar da imagem, nenhum raio de luz passa atrás do espelho. Além disso, quando o objeto está localizado entre o ponto focal e o vértice de um espelho côncavo, a imagem formada será ereta e ampliada.
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