Reflexão da Luz

Reflexão é um fenômeno no qual uma onda de qualquer natureza retorna ao seu meio original após ter incidido sobre alguma superfície. Por comportar-se como uma onda, a luz pode sofrer reflexão, como quando olhamos para um lago de águas calmas e vemos o nosso reflexo em sua superfície.

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Reflexão regular da luz

Ondas refletidas sobre o mesmo plano e com o mesmo ângulo das ondas incidentes sofrem reflexão regular. A interface (lugar onde ocorre o contato entre dois meios) entre o meio original e o meio sobre o qual a luz incide é o que indica se a sua reflexão será regular ou difusa. Superfícies lisas (ou bastante polidas) tendem a refletir a luz de forma regular. Nesse tipo de reflexão, é possível enxergar uma imagem refletida pela superfície, como no caso dos espelhos ou de águas calmas.

Na reflexão regular da luz, os ângulos incidente (θ_i) e refletido (θ_R) formam o mesmo ângulo com a direção normal à superfície.

Na figura acima, é possível perceber que o raio de luz incidente e o refletido formam o mesmo ângulo em relação à direção normal ao plano. A figura a seguir mostra a reflexão regular da luz ocorrendo na superfície da água. Observe:

Reflexão difusa da luz

Se o plano de reflexão da luz for diferente do seu plano de incidência ou ainda se os ângulos de incidência e reflexão forem diferentes, a onda sofrerá reflexão difusa. Quando a luz incidente sobre uma superfície é refletida em direções distintas ou ainda com ângulos diferentes do ângulo de incidência, não é possível observar nela uma imagem refletida. Esse tipo de reflexão é chamado de reflexão difusa. Assim, superfícies que apresentam reflexão difusa refletem a luz, mas não são capazes de produzir imagens refletidas.

Na figura acima, o raio de luz vermelho é o raio incidente, e os raios azuis são os raios refletidos de forma difusa.

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Leis da reflexão da luz

Existem duas leis usadas para definir as condições nas quais será possível ver a imagem refletida em uma superfície. Essas leis são chamadas de Leis da Reflexão. São elas:

• 1ª Lei da Reflexão: Os raios de luz incidentes e refletidos são coplanares (o que equivale a dizer que esses raios são contidos no mesmo plano).

• 2ª Lei da Reflexão: O ângulo de incidência deve ser igual ao ângulo de reflexão.

Exercício resolvido

Um raio de luz incide sobre uma superfície refletora, formando um ângulo de 30º em relação à direção normal. O raio de luz é refletido com o mesmo ângulo, como mostra a figura a seguir:

Responda:

a) A reflexão ocorrida pela luz no caso descrito é regular ou difusa? Justifique.

b) Qual é o valor do ângulo x, formado pelo raio de luz refletido e o plano da superfície refletora?

Resposta:

a) Regular. Os ângulos de incidência e reflexão da luz são iguais, portanto, nesse caso, seria possível enxergar a imagem da fonte de luz que produz os raios de luz incidentes.

b) Como o ângulo formado entre o raio de luz refletido e a reta normal é de 30º, e a reta normal forma um ângulo de 90º com a superfície, podemos encontrar o valor do ângulo complementar x por intermédio da seguinte relação:

30º + x = 90º

x = 90º – 30º = 60º

O ângulo complementar x tem valor de 60º.