Professor Eduardo Sidney Reflexão da Luz – Espelhos Planos

1. Reflexão

A reflexão da luz é o retorno da

luz ao meio no qual ela se

propagava.

A. Reflexão Regular ou

Especular

Ocorre em uma superfície

regular, como o vidro, a luz irá

voltar ao meio de origem de

modo ordenado.

B. Reflexão Difusa

Ocorre em uma superfície

irregular, e a luz volta ao seu

meio de origem de modo não

ordenado. Por exemplo, numa

sala, uma lâmpada ilumina um

ambiente. A luz é refletida de

modo difuso pelas paredes da

sala.

2. As Leis da Reflexão

1ª Lei da Reflexão

“O raio incidente (RI), o raio

refletido (RR) e a normal (N), no

ponto de incidência, estão no

mesmo plano”.

2ª Lei da Reflexão

“O ângulo de incidência (i) é

igual ao ângulo de reflexão (r).

3. Formação de Imagens no

Espelho Plano

Se um objeto real situado diante

de um espelho plano A luz

emitida pelo objeto sofre

reflexão no espelho e atinge os

olhos do observador, que tem a

impressão de que a luz vem de

trás do espelho.

Características:

A distância da imagem ao

espelho é igual à distância do

objeto ao espelho;

A imagem é sempre virtual;

O tamanho da imagem é igual ao

tamanho do objeto

Observação importante

Em razão da simetria, a imagem de

um objeto extenso, embora seja

idêntica ao objeto, não é

superponível a ele como, por

exemplo, as mãos direita e esquerda

de uma pessoa.

Objeto e imagem no espelho plano

são chamados de figuras

enantiomorfas.

4. Campo Visual de um

Observador num Espelho

Plano

Campo visual de um espelho é a

região espacial que um

observador consegue ver através

do espelho.

Para traçar o campo visual de

um observador:

Coloca-se o observador atrás do

espelho, traçam-se os raios de

luz que tangencie o espelho,

este é o campo visual. Qualquer

objeto que está situado neste

campo visual será refletido e

visto pelo observador.

5. Translação de um Espelho

Plano

Se um espelho plano sofre um

deslocamento D, a imagem sofre

um deslocamento 2D.

D = 2y – 2x D = 2 (y – x)

D = 2d

6. Rotação de um Espelho

Plano

Professor Eduardo Sidney Se o espelho gira de um

ângulo , o raio refletido gira

de 2 .

7. Associação de espelhos

planos

Espelhos planos justapostos

em ângulo

Se dois espelhos planos formam

entre si um ângulo, obtemos um

número de imagens que é dado

pela expressão:

Válida quando:

360

for par

360

for ímpar, e o objeto

estiver na bissetriz

Formação de três imagens em

associação de 90° de dois

espelhos planos

Exercícios Resolvidos

01. Coloca-se a ponta de um

lápis apoiada em um espelho

plano fixo de 2 mm de

espessura. Determine a

distância entre a ponta do lápis

e a sua imagem.

Resolução

Por simetria: p = p’ = 2,0 mm

Da figura: d = 2p = 4,0 m

02. Um objeto está 3,0 m à

frente de um espelho plano e lhe

é paralelo. Determine a razão

entre o tamanho do objeto e da

imagem associada pelo espelho.

Resolução

No espelho plano, objeto e imagem

são simétricos:

03. Um homem se aproxima de

um espelho plano e depois se

afasta. Qual dos gráficos abaixo

melhor representa o tamanho

real h de sua imagem em função

do tempo?

a)

b)

c)

d)

e)

Resposta:A

A altura da imagem é sempre igual à

altura do objeto, qualquer que seja a

distância do objeto ao espelho.

Professor Eduardo Sidney 04. Um homem de altura H

encontra-se diante de um

espelho plano vertical E.

Construa dois raios de luz que

justifiquem o fato de o

observador ver a ponta de seus

pés e o topo de sua cabeça.

Resolução

O observador visa os pontos P’ e Q’,

imagens dos pontos P e Q,

respectivamente.

Devemos então adotar os

procedimentos da construção

fundamental.

05. Com relação ao problema

anterior, qual deve ser a menor

altura vertical do espelho que

permita ao observador ver sua

imagem de corpo inteiro?

Resolução

Construindo a imagem, nota-se que

os triângulos OAB e OP’Q’ são

semelhantes.

Para que um observador veja sua

imagem de corpo inteiro, o espelho

deve ter a metade da altura do

observador.

06. Você olha, por meio de um

periscópio (associação de dois

espelhos planos paralelos), um

painel com a letra R. Qual das

figuras propostas representa o

que você vê?

Resposta: A

Antes de chegar aos olhos do

observador, a luz emitida pelo objeto

sofre duas reflexões. Portanto, a

imagem vista por ele é idêntica ao

objeto.

07. A figura abaixo representa

dois espelhos planos, E1 e E2,

que formam entre si um ângulo

de 60. Um raio de luz incide em

E1 com ângulo de incidência de

40°. O raio refletido por E1

incide sobre E2. Desenhar a

trajetória do raio de luz.

Resolução

Vamos inicialmente redesenhar a

figura, lembrando que, na reflexão,

os ângulos de incidência e reflexão

têm o mesmo valor.

No triângulo ABC: 60º+50º+

=180º, =70º No ponto C: +

=90º 70º + = 90º =20º