Explique por que a distância focal de um espelho plano é infinita e explique o que significa fisicamente dizer que o foco do espelho se encontra no infinito.
Passo 1
O enunciado pede para entendermos por que, no caso de um espelho plano, a distância focal é infinita e o que significa dizer que o foco está no infinito.
O conteúdo envolvido é Óptica Geométrica, mais precisamente a fórmula dos espelhos esféricos, que relaciona a distância focal e o raio de curvatura
.
O conteúdo envolvido é Óptica Geométrica, mais precisamente a fórmula dos espelhos esféricos, que relaciona a distância focal
Passo 2
A equação geral dos espelhos esféricos é
Aqui,
é o raio da esfera da qual o espelho faz parte (positivos para espelhos côncavos e negativos para convexos).
Passo 3
Um espelho plano pode ser visto como um caso limite de espelho esférico em que o raio de curvatura
tende a infinito. Substituindo
na fórmula, temos
Passo 4
Físicamente, dizer que o foco está no infinito significa que raios incidentes paralelos ao eixo do espelho, ao serem refletidos, continuam paralelos entre si — ou seja, eles nunca convergem em um ponto finito; parecem divergir de um ponto imaginário “muito longe”. Em outras palavras, um espelho plano não faz convergir nem divergir feixes de luz para um ponto finito: para formar uma imagem de um objeto distante, não há foco acessível a uma distância finita.
Resposta
A distância focal de um espelho plano é infinita porque, no limite
, a fórmula dos espelhos esféricos dá
. Isso significa que raios paralelos refletem-se em feixes ainda paralelos, sem convergir para um ponto finito — o “foco” fica formalmente a uma distância infinita.