Reflexão da Luz: suas leis, ângulos de incidência e reflexão

Rafael C. Asth

Professor de Matemática e Física

A reflexão da luz é um fenômeno óptico onde a luz incide em uma superfície refletora e retorna à sua fonte original ou ao meio.

Por exemplo, quando a luz solar incide em um lago, observamos seu reflexo, ou quando nos olhamos no espelho.

Durante sua reflexão, os raios de luz incidentes atingem a superfície, enquanto os raios refletidos voltam ao meio de propagação.

Os ângulos formados são o ângulo de incidência (representado por “i”), sendo entre o raio incidente e a reta normal, e o ângulo de reflexão (representado por “r”), entre o raio refletido e a reta normal.

Esquema de raio de luz refletido. — Raio de luz incidente (i) e refletido.
Os ângulos em relação à reta vertical são iguais.

Tipos de Reflexão

Conforme a superfície refletora, o fenômeno da reflexão é classificado em:

Reflexão Regular: Chamada de reflexão especular, a reflexão regular ocorre quando a luz é refletida por meio de uma superfície lisa e polida. Dessa forma, o feixe de luz é bem definido e segue uma direção, por exemplo, um pote de vidro transparente.
Reflexão Irregular: Também chamada de reflexão difusa, nesse caso, a luz é refletida numa superfície rugosa, levando ao surgimento de raios de luz indefinidos e propagado em várias direções, por exemplo, a lâmpada.

Leis da Reflexão

Conforme as superfícies de reflexão, Há duas leis que regem o fenômeno da reflexão, a saber:

Primeira Lei da Reflexão: Postula que o raio incidente, o raio refletido e a reta normal à superfície refletora no ponto de incidência estão situados no mesmo plano, ou seja, são coplanares.
Segunda Lei da Reflexão: A lei postula que o ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão (θi = θr).

Veja o essencial sobre a luz.

Reflexão nos espelhos planos

Chamado de sistema estigmático, os espelhos planos são caracterizados por superfícies planas, de maneira que a reflexão da luz configura apenas uma imagem do objeto com uma inversão esquerda-direita.

Dessa forma, a distância do objeto ao espelho (d_o) será equivalente à distância da imagem ao espelho (d_i), do mesmo modo que a altura do objeto (h_o) será igual à altura da imagem (h_i).

Reflexão nos espelhos esféricos

Os espelhos esféricos designam as esferas de superfícies lisas e polidas, as quais possuam poder de reflexão. Nos espelhos esféricos 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: a superfície refletora é a parte interna.
Espelhos convexos: a superfície refletora é a parte externa.

A refração da luz

Diferente do fenômeno da reflexão, a refração ocorre quando há desvio de luz, ou seja, quando ela passa de um meio de propagação ao outro (do meio de incidência para o meio de refração), sofrendo variação de velocidade.

Exercício de reflexão da luz resolvido

Determine o ângulo de incidência (θi) e o ângulo de reflexão (θr) de um raio de luz que incide num espelho plano formando um ângulo de 40° com a superfície.

Esses ângulos são medidos em relação à reta normal, uma reta imaginária que faz 90° com a superfície refletora, no ponto de incidência.

Para resolver, basta lembrar a segunda lei da reflexão, θi = θr e, portanto, para encontrar os ângulos formados pela luz que incide no espelho plano, basta somar o valor do ângulo que se forma, logo:

$40 sinal de grau espaço mais espaço reto teta reto i espaço igual a espaço 90 sinal de grau espaço espaço reto teta reto i espaço igual a espaço 90 sinal de grau espaço menos espaço 40 sinal de grau espaço espaço reto teta reto i espaço igual a espaço 50 sinal de grau$

Portanto, se o ângulo de incidência é igual a 50°, o ângulo de reflexão, segundo a lei da reflexão, é igual ao ângulo de incidência (θi = θr).

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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.