Calculadora da equação dos espelhos

A equação dos espelhos relaciona a distância focal, a distância do objeto e a distância da imagem em espelhos esféricos sob a aproximação paraxial. Ela afirma que o inverso da distância focal é igual à soma dos inversos das distâncias do objeto e da imagem. Esta calculadora reorganiza a equação para obter a distância da imagem a partir das outras duas grandezas e depois calcula o aumento linear transversal como o negativo da distância da imagem dividido pela distância do objeto. Uma convenção de sinais consistente é essencial. Esta calculadora usa distância do objeto positiva para um objeto real à frente do espelho. Um espelho côncavo tem distância focal positiva porque seu foco principal fica à frente da superfície refletora. Um espelho convexo tem distância focal negativa porque seu foco é virtual e fica atrás da superfície. Uma distância de imagem calculada positiva identifica uma imagem real à frente do espelho; uma negativa identifica uma imagem virtual atrás dele. O aumento descreve o tamanho e a orientação da imagem. Seu valor absoluto é a altura da imagem dividida pela altura do objeto. Um aumento negativo indica uma imagem invertida, e um positivo indica uma imagem direita. Um valor absoluto maior que um significa ampliação; menor que um, redução; e igual a um, tamanho inalterado. Assim, a distância da imagem e o aumento descrevem de forma breve onde a imagem se forma e como ela aparece. Em um espelho côncavo, um objeto além do foco produz uma imagem real e invertida. Ao mover o objeto em direção ao foco, a imagem se afasta e aumenta de tamanho. Exatamente no foco, os raios refletidos são paralelos e a imagem ideal está no infinito; por isso, a calculadora informa essa condição singular em vez de dividir por zero. Um objeto entre o espelho côncavo e o foco produz uma imagem virtual, direita e ampliada. Um espelho convexo produz uma imagem virtual, direita e reduzida para qualquer distância positiva de um objeto real. As distâncias podem usar qualquer unidade de comprimento consistente, pois a equação é homogênea. A interface indica centímetros por conveniência em laboratórios e salas de aula. Se preferir metros ou milímetros, use a mesma unidade nas duas entradas e interprete a distância da imagem nessa unidade; o aumento continua adimensional. A distância focal de um espelho esférico ideal é metade do raio de curvatura. A equação pressupõe raios próximos ao eixo principal e uma abertura pequena em relação ao raio de curvatura do espelho. Raios com grandes ângulos podem causar aberração esférica, e sistemas reais podem incluir superfícies asféricas, vários elementos, erros de alinhamento e efeitos de abertura finita. Use traçado de raios ou software de projeto óptico para sistemas de precisão. Para óptica introdutória, preparação de laboratório e conferências rápidas de sinais, esta calculadora fornece um resultado numérico claro e uma classificação física.