Inversão da imagem em um prisma

Física

A inversão da imagem em um prisma ocorre porque os raios chegam em ângulo reto e ao passar pela 1a face não sofrem desvio. Na 2a face ocorre uma reflexão total interna.
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Na figura acima temos um prisma. Podemos defini-lo como sendo um sólido geométrico formado por uma face superior e uma face inferior, paralelas e congruentes (também chamadas de bases), ligadas por arestas. Vejamos os raios passando pelo prisma reto da figura abaixo. Percebemos que tais raios adentram o prisma perpendicularmente à face A, sofrem uma reflexão interna total na face B (hipotenusa do prisma) e saem perpendicularmente à face C.

Trancando diversos raios, podemos ver como o prisma modifica a posição da imagem.

Os raios chegam ao prisma em ângulo reto e, ao passarem pela primeira face, não sofrem desvio. Na segunda face ocorre uma reflexão total interna

Os prismas utilizados em muitas máquinas fotográficas são pentaprismas, que giram a imagem por um ângulo reto, resultando em uma imagem direita para o fotógrafo. No pentaprisma, a imagem sofre reflexões na superfície sem sofrer inversão. Os ângulos de incidência nestas superfícies não permitem a reflexão interna total, e precisam ser espelhadas externamente com uma fina camada de alumínio.

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O prisma de Porro é um prisma reto utilizado quando se quer inverter a imagem em apenas um eixo. Neste prisma, os raios entram pela face correspondente à hipotenusa e passam por duas reflexões internas totais, emergindo novamente pela hipotenusa.

Os raios entram pela hipotenusa e sofrem reflexão interna total nas faces correspondentes aos catetos do triângulo. Note, na figura abaixo, que se colocarmos uma imagem diante desse prisma, veremos que ela será invertida em apenas uma direção.

Prisma de Porro


Por Domiciano Marques
Graduado em Física

Prismas são elementos de material transparente de faces planas e polidas
Prismas são elementos de material transparente de faces planas e polidas

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

SILVA, Domiciano Correa Marques da. "Inversão da imagem em um prisma"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/inversao-imagem-um-prisma.htm. Acesso em 26 de novembro de 2020.

Lista de Exercícios
Questão 1

(UF-ES) Deseja-se que um raio de luz que passa através de um prisma sofra reflexão total. Neste caso é necessário que:

a) o prisma tenha um ângulo reto.
b) o ângulo de incidência do raio seja maior do que qualquer dos ângulos do prisma.
c) a luz incidente seja policromática.
d) o índice de refração do prisma seja maior do que o do meio onde se encontra.
e) n.d.a.

Questão 2

Vamos supor que tenhamos um prisma, imerso no meio ar, cujo ângulo de refringência seja igual a 60°. Suponhamos que o valor do índice de refração do prisma seja igual a √2 para um raio de luz monocromático que incide com um ângulo de 45º na primeira face. Determine o valor do ângulo de refração na face 1 e marque a alternativa correta.

a) 10º
b) 20º
c) 30º
d) 40º
e) 50º

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