3ª aula - 2º semestre
Reflexão da Luz. Lei da Reflexão. A cor de um corpo por reflexão
Reflexão da Luz. Lei da Reflexão. A cor de um corpo por reflexão
Borges e Nicolau
Reflexão da Luz
É o fenômeno que ocorre quando a luz, ao incidir numa superfície, retorna ao meio onde estava se propagando.
Lei da Reflexão
O ângulo de reflexão é igual ao ângulo de incidência: r = i
Reflexão regular e reflexão difusa
Quando a luz incide, por exemplo, numa superfície metálica plana polida ou na água tranquila de um lago, a um feixe de luz incidente de raios paralelos corresponde um feixe refletido também de raios paralelos: É a reflexão regular, responsável pela formação de imagens.
Foto: M. Z. Ferraro
Se a superfície apresentar rugosidades, o feixe refletido perde o paralelismo e se espalha em todas as direções. É a reflexão difusa, responsável pela visualização dos objetos que nos cercam.
A cor de um corpo por reflexão
Vimos que a luz branca emitida pelo Sol é policromática, isto é, constituída pela superposição de infinitas luzes de cores diferentes, sendo as principais: vermelho, alaranjado, amarelo, verde, azul, anil e violeta.
A cor de um corpo é definida pelo tipo de luz que ele reflete difusamente. Assim, por exemplo, considere um corpo que, iluminado com luz solar, reflete difusamente a luz amarela e absorve as demais. O corpo, neste caso, apresenta-se amarelo. Se o corpo, iluminado com luz solar, refletir difusamente todas as cores, ele se apresenta branco. No caso de absorver todas as cores e não refletir nenhuma, o corpo é negro.
Animação:
Reflexão da Luz - Leis da Reflexão
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Exercícios básicos
Exercício 1:
Um raio de luz R incide numa placa metálica, formando com a superfície da placa um ângulo de 60º e sofre reflexão. Qual é o ângulo de reflexão?
Resolução:
Se o ângulo do raio incidente com a superfície é 60°, concluímos que o ângulo de incidência é igual a 30°. Logo, o ângulo de reflexão, por ser igual ao ângulo de incidência, é também 30°.
Resposta: 30º
Exercício 2:
O ângulo entre os raios incidente e refletido num espelho plano é de 70º. Qual é o ângulo de incidência?
Resolução:
i + r = 70°. Sendo r = i, vem: i + i = 70°. Logo, i = 35°
Resposta: 35º
Exercício 3:
Um raio de luz incide num espelho plano colocado no solo e após refletir-se atinge o ponto A de uma parede, conforme indica a figura. Qual é o ângulo de incidência i?
Resolução:
O triângulo ABI é retângulo e isósceles. Assim, o ângulo que o raio refletido R’ forma com a superfície do espelho é igual a 45°. Portanto, o ângulo de reflexão é também igual a 45°. Como o ângulo de reflexão é igual ao ângulo de incidência, resulta: i = 45°.
Resposta: 45º
Exercício 4:
Um corpo ao ser iluminado com luz solar absorve todas as cores, com exceção da vermelha. Nestas condições, em que cor o corpo se apresenta? Levado a um ambiente iluminado com luz monocromática azul, como este corpo será visto?
Resolução:
Ao ser iluminado com luz solar o corpo reflete difusamente a luz vermelha. Logo ele será visto vermelho. Ao ser iluminado com luz monocromática azul, o corpo absorve a luz azul e será visto negro.
Resposta: vermelho; negro
Exercício 5:
Quatro corpos A, B, C e D, iluminados com luz solar apresentam as cores amarela, verde, azul e branco. Os corpos são levados a um recinto iluminado com luz monocromática verde.
Resolução:
• Iluminado com luz monocromática verde o corpo de cor amarela será visto negro, pois ele só reflete difusamente a luz verde e absorve as demais.
• O corpo verde será visto verde, pois iluminado com luz verde reflete difusamente a luz verde.
• O corpo de cor azul será visto negro, pois ele só reflete difusamente a luz azul e absorve as demais.
• O corpo branco, por refletir qualquer cor, será visto verde ao ser iluminado com luz monocromática verde.
Resposta: corpo A: negro; corpo B: verde; corpo C: negro; corpo D: verde
Exercícios de revisão
Revisão/Ex 1:
(PUC-RS)
Um raio de luz incide horizontalmente sobre um espelho plano inclinado 20º em relação a um plano horizontal como mostra a figura a seguir.
Quanto ao raio refletido pelo espelho, é correto afirmar que ele:
a) é vertical.
b) forma um ângulo de 40º com o raio incidente.
c) forma um ângulo de 20º com a direção normal ao espelho.
d) forma um ângulo de 20º com o plano do espelho.
e) forma um ângulo de 20º com o raio incidente.
Resolução:
1º) i + 20º = 90º => i = 70º
2º) r = i = 70º
3º) r + α = 90º
3º) 70º + α = 90º
3º) α = 20º
Resposta: d
Revisão/Ex 2:
(UFPI)
Um raio de luz incide, verticalmente, sobre um espelho plano que está inclinado 20° em relação à horizontal, como mostra a figura. O raio refletido faz, com a superfície do espelho, um ângulo de:
a) 10°.
b) 30°.
c) 50°.
d) 70°.
e) 90°.
Resolução:
1º) i = 20º
2º) r = i = 20º
3º) r + α = 90º
3º) 20 + α = 90º
3º) α = 70º
Resposta: d
Revisão/Ex 3:
(UESPI)
Um raio de luz incide em um espelho plano horizontal e realiza a trajetória mostrada na figura a seguir.
Considera-se que sen 37º = 0,6 e cos 37º = 0,8. Com base nas distâncias indicadas, qual é o valor de L?
a) 11 cm b) 12 cm c) 13 cm d) 14 cm e) 15 cm
Resolução:
tg 63º = 20/L
0,8/0,6 = 20/L
L = 15 cm
Resposta: e
Revisão/Ex 4:
(Mackenzie-SP)
Dois espelhos planos (E1 e E2) formam entre si 50º. Um raio de luz incide no espelho E1, e, refletindo, incide no espelho E2. Emergindo do sistema de espelhos, esse raio refletido forma, com o raio que incide no espelho E1, o ângulo α, nas condições da figura. O valor desse ângulo α é:
a) 40º.
b) 50º.
c) 60º.
d) 70º.
e) 80º.
Resolução:
1º) Triângulo ABC:
1º) 90º - i + 90º - I + 50º = 180º
1º) I + i = 50º
2º) Triângulo BCD:
1º) 2I + 2i + α = 180º
1º) 2(I + i) + α = 180º
1º) 100 + α = 180º => α = 80º
Resposta: e
Revisão/Ex 5:
(UEMA)
Para medir a altura de um farol, utilizou-se de um espelho plano colocado na horizontal no mesmo nível das bases do farol e de uma parede que estava a uma distância “D” do farol. Quando um raio de luz do farol reflete no espelho em um ponto 2D/21 em relação à parede, incide nesta em um ponto que estava a uma altura de 140 cm de sua base. Assim, a altura do farol é:
a) 30,00 m
b) 26,60 m
c) 6,65 m
d) 13,30 m
e) 20,00 m
Resolução:
x = D - 2D/21 = 19D/21
Triângulo FAB semelhante ao triângulo ECB
H/140 = (19D/21)/(2D/21) => H = 1330 cm = 13,30 m
Resposta: d
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