Qual a relação entre os ângulos de incidência e reflexão de uma onda?

Ouça este artigo:

A reflexão é fenômeno no qual uma propagação energética periódica (onda) volta ao ponto de origem após atingir determinado ponto.

Essa propagação energética pode ser mecânica (como uma sucessão de ondas em uma corda) ou eletromagnética (propagação da luz), entretanto, por ser mais voltado ao estudo da física óptica, trataremos da reflexão da luz incidente sobre uma superfície. Para isso, é necessária a apresentação de alguns conceitos:

Reta Normal

Quando a luz é refletida, mede-se o ângulo de incidência (i), e o ângulo de reflexão (r), como o desvio dos feixes em relação a uma reta perpendicular (N) ao espelho:

Qual a relação entre os ângulos de incidência e reflexão de uma onda?

Ângulo de Incidência

O ângulo de incidência é o respectivo ângulo (a partir da reta N) no qual um feixe de luz sobrevém numa face espelhada. Sendo que, a reflexão realmente acontece se o ângulo i for diferente de 90° (feixe paralelo ao espelho).

Ângulo de Reflexão

O ângulo de reflexão é o respectivo ângulo (a partir da reta N) no qual um feixe de luz provém de uma face espelhada. Sendo assim, r é sempre diferente de 90°.

Leis da Reflexão

  1. A primeira lei da reflexão diz que o raio incidente, o raio refletido e a reta Normal são coplanares. Ou seja, coexistem no mesmo plano geométrico;
  2. O ângulo refletido é igual ao ângulo de incidência.

De forma análoga, a figura (b) representa as duas leis:

Qual a relação entre os ângulos de incidência e reflexão de uma onda?

As leis da reflexão podem ser analisadas pela teoria corpuscular da luz: seria a colisão dos fótons com a superfície espelhada. De forma análoga à colisão de uma esfera completamente elástica, inclinada a um determinado ângulo, com uma superfície. Nesse caso, não haveria perdas energéticas e a esfera sairia da superfície em movimento ascendente e com direção igual à de chegada.

Texto originalmente publicado em https://www.infoescola.com/fisica/leis-da-reflexao/

A reflexão e refração da luz são fenômenos ópticos relacionados com a propagação da luz.

A reflexão e a refração da luz são fenômenos ópticos relacionados com a forma como a luz se propaga. Quando a luz incide sobre uma superfície, ela pode ser refletida e refratada.

Observe a figura:

Qual a relação entre os ângulos de incidência e reflexão de uma onda?

O raio de luz ao incidir sobre uma superfície tem uma parte refletida e outra refratada

Podemos observar na figura que a luz incide sobre uma superfície de separação entre dois meios com um ângulo de incidência i. Uma parte dela atravessa a superfície e passa de um meio para outro, ou seja, é refratada com um ângulo de refração r, e a outra parte retorna ao meio de origem.

Quando a superfície é polida, como no caso dos espelhos, a luz é totalmente refletida, ou seja, retorna ao meio de origem. A reflexão da luz pode ser classificada de duas formas:

  • Reflexão regular: se os raios de luz incidirem sobre uma superfície totalmente polida e forem refletidos todos na mesma direção e paralelos entre si, conforme mostra a figura abaixo:

Qual a relação entre os ângulos de incidência e reflexão de uma onda?

Os raios de luz incidem sobre uma superfície polida e são refletidos na mesma direção

  • Reflexão difusa: ocorre quando os raios de luz incidem sobre uma superfície irregular e são refletidos em várias direções distintas, como mostra a figura:

Qual a relação entre os ângulos de incidência e reflexão de uma onda?

Os raios de luz incidem sobre uma superfície irregular e refletem em direções distintas

Existem duas Leis para a reflexão da luz:

  • O ângulo de incidência é sempre igual ao ângulo de reflexão, αi = αr;

  • O raio incidente, o raio refletido e a reta normal à superfície de separação pertencem a um só plano.

    Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;)

    Veja na figura abaixo como estão:

Qual a relação entre os ângulos de incidência e reflexão de uma onda?

De acordo com as Leis da reflexão, os raios incidente e refletido possuem o mesmo ângulo com a normal à superfície

A refração da luz consiste na mudança da velocidade da luz ao passar de um meio para o outro. É em virtude desse fenômeno que um objeto colocado dentro de um copo aparenta estar torto ou que uma piscina parece ser mais rasa do que realmente é.

Qual a relação entre os ângulos de incidência e reflexão de uma onda?

Quando os raios de luz passam de um meio para o outro, ocorre mudança na direção e velocidade de propagação

A intensidade da refração dependerá da variação sofrida pela velocidade ao passar de um meio para outro. Para caracterizar os meios materiais, existe o índice de refração, representado pela letra “n”, sendo calculado da seguinte forma:

n = c
      v

Sendo que:

c – velocidade da luz no vácuo;

v – velocidade da luz no meio material;

n – índice de refração.

A lei básica da refração da luz, que também pode ser denominada lei de Snell, tem o seguinte enunciado:

Quando a luz passa de um meio, cujo índice de refração é n1, para outro meio, que tem índice de refração n2, temos:

n1 . Senθ1 = n2 . Sen θ2

Sendo que θ1 é o ângulo de incidência, e θ2, o ângulo de reflexão.

Aproveite para conferir as nossas videoaulas relacionadas ao assunto:

Qual a relação entre o ângulo de incidência e o ângulo de reflexão?

Na reflexão regular, o ângulo de incidência da luz é igual ao ângulo de reflexão. Esse ângulo, por sua vez, é medido com relação à direção normal ao plano de reflexão.

Qual a relação entre o ângulo de incidência e o ângulo de reflexão num espelho plano?

De acordo com a lei da reflexão, o raio incidente, a reta normal à superfície plana do espelho e o raio refletido pertencem ao mesmo plano e o ângulo incidente é congruente ao ângulo de reflexão.

Qual a relação entre o ângulo de incidência e o ângulo de reflexão num espelho plano côncavo e convexo enuncie as leis da reflexão?

Leis da reflexão A primeira lei da reflexão estabelece que: a direção normal e os raios de luz incidente e refletido estão contidos no mesmo plano; o ângulo de incidência dos raios de luz, em relação à reta normal, é igual ao ângulo de reflexão.

Quando os ângulos de incidência e reflexão são diferentes classificamos a reflexão como regular?

A reflexão da luz pode ser classificada em dois tipos: especular (ou regular) e difusa. Reflexão difusa da luz (irregular): acontece quando se tem uma superfície refletora que não é polida, após a incidência, e a luz se espalha em todas as direções e sentidos. Por exemplo, lousa e a parede são superfícies irregulares.