Imagens Formadas Entre Espelhos Planos

Objetivos

• Aprendizagem dos dois métodos experimentais e sua obtenção.

• Observar o princípio de reversibilidade dos raios de luz.

Introdução Teórica

A reflexão e refração da luz

A reflexão e a refração da luz são fenômenos ópticos relacionados com a forma como a luz se propaga. Quando a luz incide sobre uma superfície, ela pode ser refletida e refratada.

Observe a figura:

Figura 1 - O raio de luz ao incidir sobre uma superfície tem uma parte refletida e outra refratada.

Podemos observar na figura que a luz incide sobre uma superfície de separação entre dois meios com um ângulo de incidência i. Uma parte dela atravessa a superfície e passa de um meio para outro, ou seja, é refratada com um ângulo de refração r, e a outra parte retorna ao meio de origem.

Quando a superfície é polida, como no caso dos espelhos, a luz é totalmente refletida, ou seja, retorna ao meio de origem. A reflexão da luz pode ser classificada de duas formas:

• Reflexão regular: se os raios de luz incidirem sobre uma superfície totalmente polida e forem refletidos todos na mesma direção e paralelos entre si, conforme mostra a figura abaixo:

Figura 2 - Os raios de luz incidem sobre uma superfície polida e são refletidos na mesma direção.

Reflexão difusa: ocorre quando os raios de luz incidem sobre uma superfície irregular e são refletidos em várias direções distintas, como mostra a figura:

Figura 3 - Os raios de luz incidem sobre uma superfície irregular e refletem em direções distintas.

Existem duas Leis para a reflexão da luz:

• O ângulo de incidência é sempre igual ao ângulo de reflexão, αi = αr;

• O raio incidente, o raio refletido e a reta normal à superfície de separação pertencem a um só plano.

Veja na figura abaixo como estão:

Figura 4 - De acordo com as Leis da reflexão, os raios incidente e refletido possuem o mesmo ângulo com a normal à superfície.

A refração da luz consiste na mudança da velocidade da luz ao passar de um meio para o outro. É em virtude desse fenômeno que um objeto colocado dentro de um copo aparenta estar torto ou que uma piscina parece ser mais rasa do que realmente é.

Figura 5 - Quando os raios de luz passam de um meio para o outro, ocorre mudança na direção e velocidade de propagação.

A intensidade da refração dependerá da variação sofrida pela velocidade ao passar de um meio para outro. Para caracterizar os meios materiais, existe o índice de refração, representado pela letra “n”, sendo calculado da seguinte forma: