O que é a reflexão da luz?
Fig. 1 - A reflexão da luz numa
superfície lisa e polida
A propagação retílinea da luz pode ser perturbada por obstáculos que obrigam os raios luminosos a desviarem-se, tal como acontece com as ondas sonoras.
No nosso dia-a-dia estamos habituados a ver reflexos. Quando observamos o reflexo de uma imagem na água, ou quando vemos a nossa imagem num espelho, tais imagens resultam do facto de a luz ter a capacidade de se refletir em determinadas superfícies.
A Reflexão da luz ocorre quando a luz que incide numa superfície e é reenviada por essa superfície. Por exemplo, a luz da lanterna apresentada na imagem ao lado (figura 1) incide numa superfície que a reenvia - reflete.
A reflexão da luz pode ser:
Reflexão regular - Quando a luz é refletida numa superfície lisa e polida, ela reflete-se numa só direção. Por exemplo, quando vemos a nossa imagem num espelho.
Reflexão irregular (Difusão da luz) - Quando a luz é refletida em direções diferentes, devido ao facto da superfície de reflexão ser rugosa. Quando por exemplo observamos uma imagem refletida na água, em que a superfície da água não está completamente lisa (figura 3).
A reflexão da luz pode ser regular ou irregular
Fig. 2 - Reflexão regular da luz
(acontece em superfícies lisas e polidas)
Fig. 3 - Difusão da
luz
(Acontece em superfícies rugosas)
Leis da reflexão
AS LEIS DA REFLEXÃO |
1.ª Lei - O raio incidente, o raio refletido e a normal ao espelho no ponto de incidência estão no mesmo plano; 2.ª Lei - O ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão. |
Sempre que um raio de luz incide numa superfície refletora, é possível prever em que direção será refletido, se conhecermos as Leis da Reflexão.
Fig. 4 - Usando as leis da reflexão podes
saber para onde vai o raio refletido
Antes de vermos quais são essas leis, vamos observar a figura 4. Considera um raio de luz que incide num espelho plano. O raio de luz chama-se raio incidente, e está representado na figura a verde.
Para prever a direção do raio refletido, devemos:
Traçar uma linha normal (perpendicular) ao espelho no ponto de incidência da luz (linha negra a tracejado, que podes observar na figura).
Medir com um transferidor o ângulo entre o raio incidente e essa linha normal (neste caso, obteve-se um ângulo de 45º).
O raio reflectido (representado a vermelho) estará do outro lado da linha normal e, em relação à normal, terá o mesmo ângulo que o raio incidente (Terá também 45º).
Assim, podes traçar o raio refletido.
As leis da reflexão podem assim ser usadas para prever o trajeto de qualquer raio de luz, desde que se saiba como é que ele incide na superfície refletora.
A reflexão e refração da luz são fenômenos ópticos. Na reflexão, a luz retorna depois de incidir em uma superfície. A refração parte da luz passa mudando seu ângulo. Tanto a refração quanto a reflexão são formas de propagação da luz.
Esses fenômenos são amplamente estudados e devido as suas características, têm várias aplicações práticas.
Além desses fenômenos ópticos vamos ver também como funcionam as cores e também falaremos um pouco da absorção luminosa. Antes de continuar a leitura dê uma olhada num vídeo relacionado com esse assunto.
Fenômenos ópticos
A luz se propaga com grande velocidade, em linha reta e em todas as direções.
Quando um feixe de luz incide em uma superfície qualquer, podem acontecer os chamados fenômenos ópticos.
Entre uma série de fenômenos ópticos importantes, dependendo da superfície, o feixe de luz pode sofrer reflexão, retração e absorção.
Os três podem ocorrer simultaneamente, em maior ou menor intensidade, dependendo do material e da superfície.
Quando um feixe de luz se propaga em um meio, atinge uma superfície qualquer, como uma parede, um espelho ou a superfície da água de uma piscina, e retorna ao meio em que estava se propagando, diz-se que ocorreu reflexão da luz, ou seja, o feixe de luz foi refletido.
A reflexão pode ser classificada em dois tipos: regular (ou especular) e difusa.
A reflexão é regular ou especular quando um feixe de luz incide em uma superfície perfeitamente lisa, como a de um espelho ou de um metal perfeitamente polido.
Esse tipo de reflexão nos permite ver imagens.
Na reflexão regular, o feixe refletido mantém as mesmas características do incidente.
Por exemplo, se o feixe incidente é cilíndrico, o feixe refletido também será cilíndrico.
A reflexão difusa, ou difusão, caracteriza-se quando um feixe de luz atinge uma superfície irregular, rugosa ou não polida. Nesse tipo de reflexão, a luz se propaga em várias direções.
Na reflexão difusa, o feixe de luz refletido não tem as mesmas características do feixe incidente.
Se os raios de luz incidentes forem paralelos entre si, por exemplo, os raios refletidos perdem o paralelismo após a difusão, propagando-se em diferentes direções.
Veja também:
- Princípios básicos da óptica geométrica
- Lentes convergentes e divergentes, espelhos côncavos e convexos
- As propriedades da luz – Resumo
- Definição de corrente elétrica, tensão, diferença de potencial e resistência
Cores
A cor de um objeto iluminado é definida pela cor da luz que ele reflete de forma difusa.
Ao incidir luz branca (constituída por todas as cores) sobre um corpo, ele será visto como branco se todas as cores forem refletidas, e como preto se nenhuma for refletida.
Se um corpo é visto como verde, significa que ele reflete difusamente apenas a luz verde quando iluminado por luz branca.
Se esse mesmo corpo fosse iluminado por uma luz vermelha, ele seria visto como preto, porque o vermelho não pode ser refletido por ele.
É comum vermos objetos com uma cor diferente das que compõem o espectro visível, como a cor marrom.
Esses objetos têm a propriedade de refletir mais de uma cor, fazendo com que nossos olhos percebam uma mistura das cores refletidas.
O disco de Newton
Por volta de 1666, Newton descobriu que a luz solar é formada por uma mistura de cores: violeta, anil, azul, verde, amarela, alaranjada e vermelha. Essas cores compõem o espectro visível.
Para verificar que a luz solar é branca, ele criou um dispositivo conhecido como disco de Newton.
Daderot, CC0, via Wikimedia CommonsComo distinguimos as cores e as formas?
Se tivermos um feixe de luz cilíndrico incidindo em uma superfície irregular, os raios refletidos serão espalhados em todas as direções, ou seja, ocorre reflexão difusa.
A maioria dos objetos absorve parte da luz incidente e reflete o restante de forma difusa. Isso nos permite vê-los da mesma maneira em qualquer posição e determinar suas cores a partir da luz refletida.
A reflexão difusa e a absorção são os fenômenos responsáveis pelos diferentes tons de cores e formas de tudo o que enxergamos, desde o céu azul, as nuvens, as palavras em uma lousa, as imagens no cinema, até este texto.
Refração da luz
Ocorre refração quando a luz passa de um meio de propagação para outro, alterando sua velocidade.
Em geral, a refração é acompanhada por um desvio na trajetória da luz.
É possível observar que a luz sofre um desvio e se refrata, por exemplo, quando se coloca um lápis parcialmente mergulhado em um copo com água.
O fato de o lápis parecer quebrado para quem o observa evidencia que houve desvio da luz ao se refratar.
A luz branca é constituída por um conjunto de “luzes-cores” que, ao atravessarem um meio transparente, sofrem diferentes refrações.
Quando a luz branca atravessa um prisma óptico, ela se decompõe nas diferentes “cores” que a compõem.
Esse fenômeno que acompanha a refração é conhecido como dispersão da luz.
A luz do Sol, ao atravessar as minúsculas gotas de água da chuva presentes na atmosfera, pode proporcionar esse efeito, criando o arco-íris.
Quando a luz solar penetra em uma gota de água, os raios luminosos são refratados, sofrendo dispersão.
Esse feixe de luz colorido é refletido na superfície interna da gota, atravessa-a e retorna para o ar.
Todas as gotas de água refratam e refletem a luz da mesma forma.
No entanto, apenas algumas cores resultantes desse processo são captadas pelos olhos do observador.
Absorção da luz
Quando a radiação luminosa (luz) incide em uma superfície ou corpo, parte dela pode sofrer reflexão, outra parte, refração e outra, ainda, ser absorvida.
Com isso, é possível que ocorra aumento de temperatura na superfície ou no corpo onde houve incidência da luz.
Uma explicação para isso é que, em todos os corpos, as partículas estão em constante movimento de vibração.
Ao receber certa quantidade de energia da luz, elas passam a movimentar-se com maior rapidez, isto é, adquirem maior energia térmica.
Assim, pode-se relacionar o aumento da agitação das moléculas com o aumento da temperatura.
Esse fenômeno ocorre com maior intensidade em corpos e objetos escuros expostos à luz.
Eles absorvem uma grande parte da energia luminosa, o que acarreta um aumento da temperatura.
Os corpos e os objetos claros refletem difusamente grande parte da luz, e ocorre pouca absorção, com menor variação de temperatura.
Por esse motivo, as roupas claras são mais indicadas no verão.
O único meio totalmente transparente à luz é o vácuo. Em outros meios, a reflexão, a refração e a absorção nunca ocorrem isoladamente – em geral, elas ocorrem ao mesmo tempo.
Resumo da aula Reflexão e refração da luz – Óptica- Resumo
- Reflexão regular da luz, difusão da luz e refração da luz.
- Absorção da luz.
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Fonte
Usberco, Joao; Salvador,Edgard; Manoel Martins,José; Schechtmann,Eduardo; Ferrer,Luiz Carlos; Martin Velloso,Herick. Companhia Das Ciências. 9º An
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