Alternativa C - duas imagens enantiomorfas e uma imagem igual ao objeto
Análise Detalhada
Para resolver esta questão sobre óptica geométrica (espelhos planos acoplados), precisamos aplicar conceitos fundamentais sobre formação de imagens e propriedades dos sistemas diédricos.
1. Cálculo do Número de Imagens
A quantidade de imagens ($N$) formadas por dois espelhos planos inclinados de um ângulo $\alpha$ é dada pela fórmula geral:
$$N = \frac{360}{\alpha} - 1$$
No enunciado, o ângulo é de $90^\circ$. Substituindo na fórmula:
$$N = \frac{360}{90} - 1$$
$$N = 4 - 1$$
$$N = 3$$
Portanto, o sistema forma exatamente três imagens. Isso elimina imediatamente qualquer alternativa que sugira 2, 4 ou outras quantidades de imagens totais.
2. Natureza das Imagens
É fundamental lembrar que espelhos planos sempre formam imagens virtuais.
- Imagem Real: Os raios de luz realmente passam pelo ponto da imagem. Isso ocorre em espelhos côncavos sob certas condições.
- Imagem Virtual: Os raios de luz não passam pelo ponto da imagem; apenas os prolongamentos dos raios refletidos se encontram ali.
Como estamos lidando exclusivamente com espelhos planos, todas as 3 imagens formadas serão virtuais. Nenhuma imagem será real. Isso torna as alternativas que mencionam "imagens reais" incorretas.
3. Orientação das Imagens (Enantiomorfia)
Vamos analisar a orientação das 3 imagens formadas:
- Imagens 1 e 2: São formadas pela reflexão direta do objeto em cada um dos espelhos individualmente. Espelhos planos invertem a lateralidade (direita vira esquerda). Essas imagens são chamadas de enantiomorfas (ou imagens especulares).
- Imagem 3: É formada pela reflexão dupla (o objeto reflete no espelho A, essa imagem reflete no espelho B). Como houve duas inversões laterais consecutivas, a imagem final recupera a orientação original do objeto. Ou seja, ela é igual ao objeto (não é enantiomorfa).
Resumo Comparativo
| Tipo de Imagem | Quantidade | Característica Principal |
|---|
| Virtual | 3 | Proveniente de prolongamento de raios |
| Enantiomorfa | 2 | Inverte a lateralidade (reflexão única) |
| Igual ao objeto | 1 | Mesma orientação (reflexão dupla) |
Conclusão
A alternativa marcada na imagem (B) está incorreta porque afirma a existência de imagens reais e cita um número total de imagens (4) incompatível com a fórmula.
A alternativa correta é a C, pois descreve corretamente as três imagens formadas: duas que possuem a lateralidade invertida (enantiomorfas) e uma que mantém a mesma orientação do objeto original (igual ao objeto), sendo todas virtuais.