If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Se você está atrás de um filtro da Web, certifique-se que os domínios *.kastatic.org e *.kasandbox.org estão desbloqueados.

Conteúdo principal
Tempo atual:0:00Duração total:11:37

Espelhos parabólicos e imagens reais

Transcrição de vídeo

nesse vídeo quero apresentar a vocês uma classe especial de espelhos denominados espelhos parabólicos às vezes chamados de refletores parabólicos e qual é a graça dos espelhos parabólicos eu vou desenhar uma seção transversal bem aqui e se vocês conhecerem um pouco de álgebra eles são basicamente a seção transversal principalmente se tiverem um formato de uma parábola então eu vou desenhar um espelho parabólico bem aqui que tem o formato de uma parábola exatamente assim que o legal do espelho parabólico eu não vou entrar em matemática que eu só quero dar a vocês uma ideia geral eu vou desenhar seu eixo principal então essa é a linha de simetria da parábola então esse é o eixo principal ben ali dividindo em 2 nesta é apenas uma seção transversal você pode imaginar como se tivesse girando se tivesse girando em torno daquele eixo principal você obteria uma imagem parecida com isso você obteria uma imagem que parece uma tigela mas na verdade tem o formato de uma parábola não tem um formato realmente esférico portanto se você agirá se você obteria o um círculo bem no topo então isso seria um círculo bem aqui mas esse formato aqui em baixo não é um hemisfério não é esférico na verdade é uma parábola eo motivo pelo qual nos importamos com a parábola o legal dos espelhos parabólicos é que o tenho raios paralelos de luiz incidindo em um espelho parabólico se eu der o melhor de mim para desenhar um raio de luz paralelo portanto paralela o eixo central do espelho então se eu tenho um raio de luz que incide dessa forma ele irá refletir para fora então é paralelo ao seu eixo principal vai refletir desse modo direi vocês o que há de bom nisso e um instante ou desenhar outro raio paralelo e digamos que eu tenha outro raio paralelo que está incidindo ben ali ele aparece ali então atingir o espelho parabólico naquele ponto ele incide assim se eu tiver outro raio que ainda em cima desse jeito ele irá refletir de modo que o reflexo vá para lá então o que há de muito bom nisso o bom de qualquer raio de luz qualquer raio de luz incidente que seja paralelo ao lixo principal deste espelho parabólico ohio refletido vai atravessar o mesmo ponto pra mim não importa onde você atinge o espelho contanto que seja de modo paralelo o eixo principal o raio refletido vai atingir nesse ponto o foco está bem aqui o foco do espelho parabólico está bem ali agora o fantástico disso bem digamos que vocês estejam tentando captar o calor do sol e vocês estão tentando concentrar a radiação eletromagnética do sol então vocês podem imaginar que poderiam ir até o meio do deserto e as pessoas fazem isso e instalam espelhos parabólicos como esse apontados para o sol e os raios do sol incidem e o sol está tão longe que eles basicamente incidem em paralelo quero dizer ele se irradiam do sol mas o sol está a 150 milhões de quilômetros de distância portanto os raios estão basicamente incidindo em paralelo e um fantástico em relação a eles é que quando eles atingem a superfície do espelho parabólico todos eles são refletidos para um ponto vocês têm um raio incidindo dessa forma ele vai ser refletido daquela forma então toda a energia pode ser focada em um ponto como aquele vocês podem imaginar que é um tubo de água escoando para a tela que então você tem toda aquela energia luminosa que seria utilizada para aquecer a tubulação de água outra coisa que vocês podem querer fazer em vez de obter energia talvez vocês queriam liberar a energia de modo que todos os raios de luz fiquem paralelos por exemplo digamos que vocês têm a luz de um carro se os faróis do carro fosse assim eu desenhar os faróis do carro assim deixe de ser a página um pouquinho digamos que vocês têm um carro então vemos que isso é um carro e eu acho que vocês percebem que isso aqui é um encaixe da roda que ela é a roda e assim por diante não estamos falando aqui do desenho do carro mas vocês podem imaginar como se tivéssemos inserindo lâmpadas na frente dos carros vocês podem imaginar uma única lâmpada posicionada na frente do carro então aquilo é uma lâmpada e ela for necessária luz mais forneceria luz em todas as direções e irradiando para fora o que seria meio inútil boa parte da luz está retornando ao carro e apontando nas mais variadas e aleatórias direções isso não é muito prático quando vocês estão dirigindo o carro vocês desejam que a luz a ponte para a estrada outra vez para o que está diretamente sob a estrada então como vocês poderiam apontar à luz bem vocês poderiam utilizar um espelho parabólico e qualquer carro para o qual vocês olharem terá uma luz dentro de um espelho parabólico digamos que em vez dessa situação que eu acabei de desenhar deixe me esclarecer isso eu vou desenhar isso em uma escala maior digamos que eu tenha um espelho parabólico obviamente isso se parece com uma página web ou algo assim mas estou desenhando bem grande pra que vocês capta a ideia geral isso é um espelho parabólico e digamos que agora vamos colocar a lâmpada no ponto focal no foco deste espelho parabólico o que vai acontecer agora a luz tem que ir nessa direção que chega e irradiando para fora e isso é bom porque a luz está sendo útil para o motorista que está efetivamente iluminando a estrada mas a luz que irradia para trás a luz que irradia para fora a partir daquele foco da parábola vai ser refletida e vai atuar de modo exatamente oposto àquele captador de energia solar vai ser refletida paralelamente para fora ou de modo paralelo então toda luz por causa desse refletor parabólico o espelho parabólico toda luz que essa fonte de luz está gerando ou a maior parte dela vai ser emitida em paralelo o eixo principal da parábola e vocês podem apontar a luz se vocês mudarem essa parábola de lugar vocês poderiam apontar em qual direção à luz se concentra agora outro fato a respeito de espelhos parabólicos é que eles na verdade formam imagens reais e no último vídeo nós falamos sobre a noção de uma imagem virtual vocês pensam que algo existe porque a luz está convergindo em algum ponto mas nem mesmo ponto existe e na verdade vem num outro ponto que está sendo refletido vou desenhar aqui deixe desenhar um grande espelho parabólico para deixar o diagrama bem visível eu vou desenhar o seu eixo principal então o eixo principal esse é o meio que um outro perfil dele e seu eixo principal bem assim vamos colocar um objeto vou definir alguns pontos interessantes primeiramente nós temos o nosso ponto focal por chamá-lo df então existe algo chamado centro de curvatura e eu sempre imagino a curvatura como uma esfera mas para um espelho parabólico na verdade será o dobro da distância focal portanto essa distância bem aqui deixe me esclarecer isso vou chamar isso essa distância que f então essa distância que até o centro de curvatura nós chamaremos de pontos e mas essa distância que também vai ser f 1 será que vai ser 2 f agora o que eu quero fazer é colocar alguns objetos na frente desse espelho parabólico e pensar no que acontece com os raios de luz daquele objeto então vamos primeiro colocar um objeto aqui então vou apenas desenhá lo como uma seta apenas o desenho do objeto como uma seta e aquele objeto talvez não se saiba de que direção vem à luz que está refletindo sobre ele mas ela vai refletir assim de modo difuso presumindo que não seja reluzente e vou apenas escolher pontos no objeto de onde a luz será emitida de forma radial para o exterior ou refletida para o exterior e ver o que acontece com aqueles raios de luz então digamos em favor da simplicidade sempre que vocês fizerem algo um espelho parabólico é bom emitir um raio radial a partir daquilo que é paralelo e um que ensina sobre o foco pois sabemos como eles se comportarão depois disso portanto vamos fazer um que seja paralelo mas estamos apenas fazendo isso para compreender como seria a imagem desse objeto vamos fazer um paralelo e atinge a superfície do espelho parabólico em seguida reflete e atravessa o foco então vamos fazer com que o outro raio de luz passe pelo foco outro raio de luz passando pelo ponto focal exatamente assim então ele reflete e será refletido de modo paralelo portanto o que acabou de acontecer aqui aqueles dois raios que foram emitidos pelo mesmo ponto nesse objeto certa ambos são submetidos radialmente para o exterior eles refletem esse espelho parabólico em dois pontos diferentes mas aí eles convergem novamente e na verdade podemos fazer o mesmo para cada ponto se vocês fizessem aquilo que exclui aquele ponto na verdade aqueles dois vão incidir refletir atravessar o ponto focal e retornar quero dizer que eles continuarão nesse movimento mas imaginem que vocês podem continuar fazendo isso com cada ponto nesta seta e fazendo isso vocês vão obter uma imagem que se parece com isso vocês terão uma imagem parecida com aquela esta imagem corresponde àquele ponto se vocês colocassem uma tela bem aqui isso é uma tela poderia ser não ser um pano de mesa branco se houvesse uma parede bem aqui e então ela efetivamente mostrar sua imagem você na verdade estaria projetando a imagem nessa parede bem aqui seria na verdade uma imagem projetada e aquela imagem projetada de que estamos falando onde a lua está convergindo então a luz incide radialmente para o exterior de cada ponto desta seta então conversa de um ponto sobre essa tela nós chamamos de imagem real isso é uma imagem real e vocês podem querer comparar a uma imagem virtual uma imagem virtual é uma imagem que parece estar vindo de algum lugar pois parece que os objetos estão divergindo de algum ponto mas eles realmente foram refletidos de alguma superfície uma imagem real é uma imagem efetivamente projetável nós poderíamos colocar uma tela bem aqui então esses carinhas aqui vão ficar incidindo sobre a tela e basicamente difundindo exatamente a mesma luz que esse ponto do objeto real e por essa razão a tela terá a mesma aparência do objeto isso é uma imagem projetável qualquer forma espero que vocês tenham achado isso proveitoso percebi que me entende um pouco além do que gostaria com alguns vídeos faremos um pouco mais sobre espelhos parabólicos no próximo vídeo