Óptica geométrica -a: As leis e os tipos de reflexão luminosa

Paulo Augusto Bisquolo, Especial para a Página 3 Pedagogia & Comunicação

A reflexão da luz é um dos fenômenos ópticos mais importantes do nosso cotidiano: graças a ela conseguimos enxergar tudo o que nos rodeia.

O mecanismo que descreve esse fenômeno é bem simples. Uma fonte de luz emite raios luminosos que incidem nos objetos que estão a sua volta. Após incidirem nos objetos, esses raios voltam ao meio de onde vieram e assim chegam aos nossos olhos.

Dependendo do objeto, a luz que é refletida chega com maior ou menor intensidade, pois ela pode ser mais ou menos absorvida. Os objetos de superfície clara apresentam uma maior reflexão da luz, enquanto os de superfície escura têm maior absorção.

As leis da reflexão

A reflexão, assim como muitos outros fenômenos físicos, obedece a duas leis. Antes de enunciá-las, é necessário que entendamos o fenômeno da reflexão luminosa.

Considere um raio de luz que se propaga em um meio físico. Quando esse raio incidir na superfície que o separa de um meio diferente, diremos que sofreu uma reflexão se ele voltar ao meio de origem. Observe a figura abaixo.



 

 

 

 

 

 

 

Sabendo o que é o fenômeno da reflexão, vamos enunciar suas leis. A primeira delas é:

O raio incidente e o raio refletido pertencem ao mesmo plano.

É uma lei clara e de fácil compreensão: se um raio incide em um plano geométrico, após a sua reflexão, ele deverá obrigatoriamente estar no mesmo plano geométrico.

A segunda lei da reflexão está enunciada no quadro abaixo:

O ângulo de incidência e o ângulo de reflexão são sempre iguais.

Para entendê-la, vamos explicar o que são os ângulos de incidência e os ângulos de reflexão. No ponto em que a luz incidir na superfície de separação dos dois meios, devemos levantar uma reta. Essa reta é chamada de reta normal, e o ângulo que faz com a superfícies é de 90 graus. Feita a sua construção, surgirão dois ângulos. Um ângulo entre o raio incidente e a reta normal, conhecido como ângulo de incidência, e outro entre a reta normal e o raio refletido, conhecido como ângulo de reflexão.

A segunda lei diz que esses ângulos são sempre iguais. A figura abaixo deixará essa explicação mais clara.


 

 

 

 

 

 


Segunda Lei da Reflexão
i = r

Onde i e r são respectivamente os ângulos de incidência e reflexão.
 

Reflexão regular, difusão e absorção luminosa

A reflexão regular ocorre quando, após incidir em uma superfície, um feixe de luz reflete de maneira regular. Esse tipo de reflexão ocorre nos espelhos, superfícies polidas e na superfície da água quando essa não se agita, como, por exemplo, na superfície de um lago em um local sem vento.


 

 

 

 

 

 

A difusão luminosa ocorre quando a luz incide sobre uma superfície rugosa, como ocorre com a maioria dos objetos que nos cercam. Ao incidir sobre esses objetos, a luz volta ao meio de origem difundindo-se, ou seja, ela se espalha. Uma conseqüência importantíssima dessa reflexão é o fato de que, graças a ela, é possível enxergar os objetos, as pessoas, enfim, o mundo a nossa volta.


 

 

 

 

 

 

Na figura acima vemos uma representação da reflexão difusa. O que pode vir a nossa mente é que ela viola a segunda lei da reflexão. Mas isso não é verdade: como a superfície é irregular, os raios de luz incidem em pontos de diferente geometria da superfície de separação. Com isso, cada raio de luz terá um ângulo de incidência diferente, com o seu ângulo de reflexão correspondente.

Existem algumas superfícies que não refletem e nem difundem a luz totalmente. Pelo contrário, elas absorvem a maior parte da luz. É o que se chama de absorção luminosa. Essas superfícies têm como característica a cor escura, sendo as de cor preta as que apresentam a maior taxa de absorção.

Também é importante assinalar que as superfícies que mais facilmente absoverm a luz são as que a melhor transformam energia luminosa em energia térmica. É por isso que se aconselha o uso de roupas claras nos dias quentes, já que as de cor escura esquentarão bem mais.

Paulo Augusto Bisquolo, Especial para a Página 3 Pedagogia & Comunicação é professor de física do colégio COC-Santos (SP).



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