Espelhos Planos: o que são e como as imagens se formam (com exemplos)

Rafael C. Asth

Professor de Matemática e Física

Os espelhos planos são superfícies lisas e polidas que refletem a luz. A reflexão da luz em um espelho plano ocorre regularmente, o que significa que o feixe de luz refletido é bem definido e segue apenas uma direção.

O raio luz que incide no espelho, o raio refletido e a reta normal à superfície do espelho estão todos no mesmo plano. Além disso, o ângulo de reflexão (o ângulo entre o raio refletido e a reta normal) é igual ao ângulo de incidência (o ângulo entre o raio incidente e a reta normal).

O raio de luz incide no espelho fazendo um ângulo igual ao ângulo de reflexão .

Essas características dos espelhos planos são importantes para entender como a luz se comporta ao ser refletida por eles.

Os espelhos são superfícies refletoras compostas de vidro e metal, sendo que o mais usado nos espelhos atuais é a prata. De acordo com sua superfície refletora, os espelhos podem ser Planos ou Esféricos (côncavo e convexo).

No caso dos espelhos planos, eles possuem diversos formatos, a saber: circular, triangular, poligonal, dentre outros. Um exemplo muito comum de espelho plano é o vidro, material que permite a formação de imagens nítidas.

Formação da imagem nos espelhos planos

A imagem refletida num espelho plano chama-se enantiomorfa, na medida que se forma à mesma distância do espelho que o objeto, sendo, portanto, simétrica do objeto em relação ao espelho.

Quando colocamos dois espelhos planos lado a lado, formam uma circunferência, ou seja, uma figura geométrica em forma de anel. Isso acontece porque os espelhos planos são simétricos, o que significa que todos os pontos do centro do espelho estão igualmente distantes dos dois espelhos.

A simetria da imagem é uma característica dos espelhos planos, o que significa que a imagem refletida é uma cópia exata do objeto original, mas invertida lateralmente.

Um exemplo notório é quando vemos nossa imagem refletida num espelho, que parece formar-se atrás do espelho.

Dessa forma, nossa imagem fica do mesmo tamanho que somos e configura-se numa imagem virtual do nosso corpo, a qual apresenta uma “reversão da imagem”, ou seja, uma inversão da esquerda-direita.

Assim, nos espelhos planos o objeto é real e a imagem virtual e simétrica.

Em outros termos, num espelho plano, imagem e objeto não se sobrepõem, sendo, a distância do objeto ao espelho (d_o) equivalente à distância da imagem ao espelho (d_i): d_i = - d_o. Do mesmo modo, a altura do objeto (h_o) será igual à altura da imagem (h_i).

Exemplo de uma questão de espelho plano (resolvida):

Uma pessoa de 1,80 m, está na frente de um espelho plano vertical e observa todo seu corpo refletido no espelho. A pessoa está situada a uma distância de 3 m do espelho (CD=3 m) enquanto seus olhos encontram-se a 1,70 m do solo. Determine o comprimento AB mínimo que tem esse espelho e sua posição BC em relação ao solo.

AB=1,80/2
AB=0,9m

BC = 1,70/2
BC = 0,85m

Comece a praticar com Exercícios sobre espelhos planos resolvidos.

Associação de Espelhos Planos

Quando associamos dois ou mais espelhos planos, ou seja, colocamos os espelhos lado a lado, as imagens que se formam multiplicam-se, compondo um ângulo (α) e na medida que (α) diminui, o número de imagens aumenta.

Para determinar o número de imagens (n) fornecidas pelos espelhos que formam esse ângulo, utiliza-se a seguinte fórmula:

Onde:

n é o número de imagens;
é o ângulo entre os espelhos (em graus).

Exemplo de associação de espelhos planos:
Se a associação de dois espelhos planos formam três imagens, determine o ângulo entre os espelhos.

Substituindo os valores na equação:

Assim, o ângulo entre os espelhos é de 90º.

Aprenda mais sobre reflexão da luz.

Espelhos Esféricos

Os espelhos esféricos são superfícies arredondadas os quais possuem também o poder de reflexão. São as esferas lisas e polidas, de forma que os ângulos de incidência e de reflexão são equivalentes, e os raios incidido, refletidos e a reta normal, ao ponto incidido. São classificados em:

• Espelhos côncavos: aquele onde a superfície refletora é a parte interna do espelho.
• Espelhos convexos: aquele onde a superfície refletora é a parte externa do espelho.

Continue aprendendo mais sobre os Espelhos Esféricos.

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Rafael C. Asth

Professor de Matemática licenciado, pós-graduado em Ensino da Matemática e da Física e Estatística. Atua como professor desde 2006 e cria conteúdos educacionais online desde 2021.