Conteúdos a Lecionar:

A representação de um espelho plano, ou de um refletor de luz, é geralmente efetuada com recurso a uma linha cheia ladeada num dos lados com traçados oblíquos e paralelos entre si, (segmentos curtos):

Espelho Plano: Representação Esquemática de uma Superfície Espelhada

A linha a cheio representa a parte espelhada do espelho, isto é, aquela que é capaz da reflexão especular da luz, a outra, tracejada, a parte não espelhada do espelho que essencialmente absorve ou difunde a luz. Existem, no entanto, outras representações.

Espelho Plano: Reflexão Especular da Luz

Quando um raio luminoso incide num espelho plano, com uma determinada inclinação, reflete-se numa única direção. O raio luminoso que incide no espelho designa-se por raio incidente.

Espelho Plano: Reflexão Especular de um Feixe Lazer

O raio luminoso que parte do espelho, devido à reflexão da luz, chama-se raio refletido. O local onde o raio incidente atinge o espelho designa-se ponto de incidência. O ângulo que o raio incidente faz com a normal (perpendicular ao espelho no ponto de incidência) chama-se ângulo de incidência. O ângulo que o raio refletido faz com a normal designa-se por ângulo de reflexão:

Reflexão da Luz: Raios de Luz Incidente e Refletido

A reflexão da luz é portanto um fenômeno físico no qual ocorre o retorno dos feixes de luz incidentes para o meio ou região de onde provieram após os mesmos terem atingido uma determinada superfície refletora.

Se o raio luminoso incidir perpendicularmente ao espelho, o raio refletido também é perpendicular ao espelho:

Reflexão da Luz: Ângulo Incidente de 0º

A reflexão da luz pode ser regular. Quando acontece, diz-se que se trata de uma reflexão especular da luz. A reflexão da luz pode ainda ser irregular, neste caso diz-se que ocorre reflexão difusa da luz:

Reflexão da Luz: Reflexão Especular e Reflexão Difusa

Em qualquer dos casos, os fenómenos da reflexão regular e difusa da luz, obedecem ambos à lei da reflexão da luz.

Estes postulados da reflexão, ou Leis da Reflexão, podem facilmente ser verificados experimentalmente, com recurso a uma fonte luminosa, e materiais simples para determinar a amplitude dos ângulos e a direção dos respetivos raios:

Reflexão da Luz: O ângulo de Incidência é igual ao Ângulo de Reflexão

O plano de incidência é o plano que é definido pelos raios incidente e refletido e pela normal ao ponto de incidência:

Reflexão da Luz: Os Raios Incidente e Refletido e a Normal definem o Plano de Incidência

As Leis da Reflexão permitem interpretar a propagação retilínea da luz, uma vez que, para valor de 90º do ângulo de incidência, tem-se 90º para ângulo de reflexão. Isto é, não existe desvio do raio de luz emitido, uma vez que estes raios formam entre si um ângulo de 180º.

Pode utilizar-se um Disco de Hartl, um feixe de luz, bem como um espelho plano para verificar experimentalmente a lei da reflexão:

Disco de Hartl: Reflexão de Feixes Luminosos num Espelho Plano

A mesma experiência pode ser levada a cabo com uma caixa de ótica que permita distinguir vários raios luminosos do feixe de luz:

Disco de Hartl: Reflexão de um Feixe de Luz num Espelho Plano

Espelho Plano: Determinar a posição da Imagem

Para obter a imagem de um objeto, por exemplo a de uma lâmpada de incandescência, deve considerar-se, por simplicidade, apenas dois raios luminosos que partem dessa lâmpada acesa. Na realidade, existe uma infinidade de raios luminosos. Para obter a imagem, deve traçar-se, a partir da lâmpada de incandescência dois raios incidentes quaisquer. Depois deve representar-se as normais nos pontos de incidência e construir os correspondentes raios refletidos com base na lei da reflexão da luz. O ponto de cruzamento dos prolongamentos dos raios refletidos é a imagem do objeto. Por isso se diz que a imagem é virtual:

Espelho Plano: Imagem de um Espelho Plano

Este procedimento permite localizar um ponto da imagem do objeto. O procedimento deve ser repetido para determinar qualquer outro ponto do objeto.

A imagem obtida com o espelho plano é uma imagem virtual porque esta não pode ser projetada num alvo, isto é, encontra-se num plano para lá do espelho, no pronlongamento dos raios luminosos incidentes.

Espelho Plano: A Imagem é Virtual

Assim, num espelho plano, a imagem é sempre direita, virtual e do mesmo tamanho do objeto.