Uso de espelhos esféricos no cotidiano

Antes de começar a falar sobre o uso de espelhos esféricos no dia-a-dia, precisamos saber quais são os tipos de espelhos curvos que serão tratados no texto:

• Espelho esférico é toda e qualquer superfície espelhada (refletora), na forma de uma calota esférica. O espelho esférico pode ser côncavo ou convexo, dependendo da face onde se encontra a superfície refletora. Se a parte espelhada for interna, o espelho chama-se côncavo e se a parte espelhada for externa, então o espelho é convexo.

Nos deparamos diariamente com diversas situações em que o uso de um espelho se faz necessário, seja ele usado no retrovisor do carro, quando vamos pentear os cabelos, no elevador, etc. Vamos explicar agora, como é o uso em algumas dessas situações em que são usados os espelhos esféricos.

Uso de espelhos em telescópios:  Um espelho primário côncavo é aferido por meio de um aparelho chamado " banco de Foucault ". Este aparelho possui uma fonte de luz (lâmpada) e uma rede de difração (usada para o chamado teste de Ronchi). A luz atravessa uma fenda e um feixe de luz é enviado para o espelho. O aparelho (banco de Foucault) é colocado sempre nas proximidades do raio de curvatura do espelho que corresponde ao dobro do valor da distância focal. O espelho reflete então a luz ( que passou pela fenda ) e chega até a rede de difração. Logo atrás da rede o observador aproxima seu olho para fazer a análise da superfície óptica.

Espelhos utilizados por dentistas: Os dentistas, para poder enxergar melhor os dentes de seus pacientes, utilizam espelhos côncavos. O dentista aproxima o espelho da boca do paciente, o resultado será uma imagem virtual, ampliada e direta para melhor nitidez e visualização dos dentes do paciente.

Uso de espelhos no farol de um carro: O farol do carro é construído com dois espelhos côncavos associados, a fim de se obter um feixe paralelo de luz, com alta eficiência no aproveitamento da luz emitida por um pequeno filamento aquecido. O filamento deve ser posicionado no foco do espelho E₁. A luz emitida para o lado do espelho E₁ sairá praticamente como um feixe paralelo ao eixo principal do cojunto. A luz emitida para o lado oposto atingirá em parte o espelho E₂. Este espelho deve ser posicionado de forma que o seu centro de curvatura coincida com a posição do filamento. Assim sendo, a luz dirigida para o espelho E₂ será refletida de volta para o espelho E₁, passando pelo foco deste último. Dessa forma, o raio refletido em E₁ sairá também paralelamente ao eixo principal.

Obviamente, o filamento deve ser pequeno comparado com o espelho E₁ e o espelho E₂  deve ser menor do que o outro. Espelhos não esféricos são frequentemente usados a fim de melhorar a eficiência.

Uso de espelhos em equipamentos de seguranca: Um espelho convexo  se caracteriza fisicamente por apresentar a sua superfície esférica externa como face refletora. Os raios de luz incidentes nesse espelho refletem de forma divergente e tem seus prolongamentos direcionados para o que se encontra no lado posterior do espelho. Assim, as imagens conjugadas por um objeto real, tem natureza virtual e seu tamanho é sempre menor em relação ao objeto sendo orientadas no mesmo sentido do objeto, portanto direitas. Devido essas características, esses espelhos tem aplicações diversas quando se deseja um grande aumento no campo visual sendo uma ótima ferramenta quando se trata de vigilância, pois a pessoa que esta observando do espelho pode varrer uma área maior em menos tempo.

Espelhos como fonte de producao de fogo: existe uma historia na qual o rei Hierão II de Siracusa, tinha uma preocupação constante quanto à proteção da sua cidade contra as ameaças de invasão por parte dos romanos, que na época eram feitas por via marítima. Resolveu então contratar o inventor, físico, matemático, filósofo e engenheiro Arquimedes para projetar e construir dispositivos de guerra e impedir os ataques romanos.

Segundo as escritas, simples grandes espelhos côncavos foram as armas usadas por Arquimedes. O objetivo dos espelhos era fazer convergir os raios solares sobre determinados pontos, os alvos que no caso eram os barcos romanos, concentrando a luz solar nesses pontos e causando uma grande elevação de temperatura e consequente incêndio.

Em 1973, diante das controvérsias apresentadas, um engenheiro grego resolveu reproduzir a façanha de Arquimedes. O objetivo era confirmar a possibilidade de ter mesmo ocorrido o episódio do incêndio dos navios. Colocou 70 espelhos planos de 1,5 m x 1,0 m, dispostos em semi-círculo, que funcionariam juntos como um espelho convergente, de modo a fazerem convergir os raios solares sobre um barco de madeira situado a 50 metros da costa. Em um dia ensolarado, o engenheiro conseguiu, em poucos minutos, incendiar o barco.

Alunos: João Pedro (3211) e Juliana Soares (4424)

Turma: 203