Questões de Reflexão da Luz

Fundamentos

1. No esquema abaixo, O é o observador e F é uma fonte puntual de luz.

Usando as leis da reflexão, represente o raio de luz, o ângulo de incidência e o ponto imagem F'.

Conforme a 1ª lei da reflexão, o raio incidente, o raio refletido e a reta normal à superfície do espelho devem pertencer ao mesmo plano, ou seja, os raios e os ângulos são representados, no esquema dado, em tamanho real.

Conforme a 2ª lei da reflexão, os ângulos de incidência e de reflexão devem ser iguais. Sendo assim, existe apenas um ponto de incidência possível.

Este raio pode ser traçado se utilizarmos o ponto imagem F', que é localizado pela simetria do espelho plano. O raio refletido é a ligação entre o ponto imagem e o observador.

Ainda podemos calcular o valor do ângulo α, considerando cada divisão como uma unidade de medida:

2. Na figura, os espelhos planos E1 e E2 são perpendiculares. Um raio luminoso incide no espelho E1 formando 30° com a superfície refletora, conforme está indicado:

Represente a trajetória da luz até que ela deixe o sistema de espelhos.

Usando as duas leis da reflexão, podemos encontrar os ângulos de cada raio com o espelho.

O ângulo de incidência no espelho E2 é calculado utilizando a propriedade dos triângulos, de que a soma de todos os ângulos internos deve ser 180°.

Espelhos planos

1. Um espelho plano vertical conjuga a imagem de um observador parado, situado à 1 m do espelho. Afastando 2 m o espelho do ponto onde se encontrava, que distância passa a separar a primeira da segunda imagem?

O deslocamento da imagem é igual ao dobro do deslocamento do próprio espelho, ou seja:

Outra forma de chegarmos a este valor é pela equação:

Onde d é a distância do objeto até o espelho em cada um dos casos:

2. Em um automóvel, o motorista vê a imagem de uma árvore à beira da rodovia pelo espelho retrovisor. Sabendo que a velocidade do deslocamento aparente da árvore no espelho é de 120 km/h, qual a velocidade do deslocamento do automóvel?

O deslocamento da imagem é igual ao dobro do deslocamento do espelho, logo: