Quando acontece a reflexão e a refração difusa?

A reflexão da luz acontece quando um feixe de luz incide sobre uma superfície e retorna para o meio de origem. É graças à reflexão da luz que somos capazes de enxergar os objetos, pois a luz, ao ser emitida de uma fonte luminosa, incide nos objetos e retorna ao meio de origem, até encontrar nossos olhos.

O espelho é o principal exemplo de reflexão da luz, no entanto, esse fenômeno ocorre em quase todas as superfícies.

Imagem de uma reflexão difusa na superfície da água.

Tipos de reflexão

A reflexão pode ser difusa ou regular, o que será determinado pelo tipo de superfície onde a luz incidir. Entenda:

Reflexão difusa

Quando a superfície é rugosa ou irregular, os feixes de luz chegam paralelos e após incidir no material, são refletidos em várias direções - o que nos permite ver os objetos a partir de diferentes ângulos. Nós conseguimos enxergar os objetos porque eles refletem a luz que incide sobre eles e esta luz chega aos nossos olhos.

A reflexão difusa ocorre em superfícies que não são lisas como o espelho, mas refletem a luz, como por exemplo uma chapa de metal ou a água em movimento. A maioria dos metais tem rugosidades em sua superfície, por isso a imagem refletidas por ele não é nítida como no espelho.

Reflexão regular

A reflexão regular ocorre quando um feixe de luz incide em uma superfície lisa ou polida - é o caso dos espelhos ou de águas paradas. Nesse caso, os raios de luz incidentes chegam à superfície e são refletidos igualmente de forma paralela.

Como os raios são emitidos em apenas uma direção, a imagem refletida pelo espelho só poderá ser vista se o observador estiver diante dos raios refletidos. Se você se posicionar ao lado de um espelho plano, é possível que não veja sua imagem refletida nele.

Espelho

Apesar de a reflexão da luz ocorrer em praticamente todas as superfícies, o espelho é o melhor exemplo para explicar esse fenômeno. Na maioria das vezes, a luz que incide sobre o espelho é refletida de maneira regular.

Além disso, o espelho reflete todas as cores que incidem sobre ele e é por isso que as imagens refletidas por um espelho são tão perfeitas. Quando a reflexão se dá em um material diferente do espelho a superfície reflete determinadas cores, mas absorve outras.

Leis da reflexão

A física explica a reflexão da luz a partir de duas leis. Para compreender ambas as leis é necessário conhecer os elementos que explicam o fenômeno. Observe a imagem:

Imagem:

Raio incidente - é o feixe de luz que chega à superfície

Raio refletido - é o feixe de luz que incidiu na superfície e foi refletido

N - reta normal, perpendicular à superfície.

î - ângulo de incidência

r - ângulo de reflexão

1ª Lei da Reflexão

O raio incidente, o raio refletido e a reta normal são coplanares, isto é, estão no mesmo plano.

2ª Lei da Reflexão

O ângulo de incidência (î) é sempre igual ao ângulo de reflexão (r ) em relação à reta normal.

Refração da luz

Além da reflexão, outro fenômeno ótico bastante estudado é a refração da luz. A refração ocorre quando a luz muda de meio de propagação, por exemplo, do ar para a água. Nessa mudança, a velocidade da luz se altera e como consequência a luz sofre um desvio na sua propagação.

É por isso que quando colocamos um pincel dentro de um copo de água, temos a impressão de que ele está quebrado, como mostra a imagem.

No nosso cotidiano, observamos vários fenômenos ópticos. Por exemplo, quando um feixe de luz incide sobre uma superfície, podem ocorrer reflexão, absorção ou refração da luz.

Reflexão da luz

Reflexão da luz ocorre quando a luz incide em uma superfície refletora e se mantém no mesmo meio, sofrendo mudança na direção de propagação. Se a incidência for perpendicular à superfície, há mudança apenas no sentido.

Quando um feixe de luz se propaga no ar e incide na superfície de um bloco de vidro, em virtude de ser o vidro transparente, parte desta luz penetra no bloco, mas outra parte volta a se propagar no ar.

Dizemos que a porção do feixe que voltou a se propagar no ar sofreu reflexão, ou seja, parte da luz se refletiu ao encontrar a superfície do vidro.

O feixe de luz que se dirige para a superfície é denominado feixe incidente e o feixe devolvido pela superfície refletora é o feixe refletido.

Se a superfície em que o feixe incidir for lisa, o feixe refletido será bem definido e ocorrerá, então, a reflexão regular da luz.

Difusão da luz ou reflexão irregular

Quando a superfície onde um feixe de luz incide for irregular, cada pequena porção da superfície refletirá a luz numa determinada direção e, consequentemente, o feixe refletido não será bem definido e a luz se espalhará em todas as direções. Aconteceu, então, reflexão difusa, ou seja, houve difusão da luz pela superfície.

A maioria das superfícies são ásperas, suas irregularidades refletem a luz em diversas direções. Esse tipo de luz refletida se chama luz difusa. É graças a ela que, durante o dia, um cômodo pode ser iluminado pela luz do sol, que se reflete no ar, nas nuvens e nas paredes.

Assim as superfícies polidas refletem melhor a luz que as superfícies ásperas.

Refração da luz

Na reflexão da luz, vimos que, quando um feixe de luz, propagando-se no ar, encontra a superfície de um bloco de vidro, parte do feixe é refletida e outra parte penetra no bloco. Vamos analisar, agora, o que acontece com a porção que penetra no bloco de vidro.

Quando isso acontece, dizemos que a luz sofreu refração, ou seja, a luz se refrata ao passar do ar para o vidro.

Refração da luz é a mudança na direção de propagação que sofre um raio luminoso ao passar de um meio transparente para outro (a menos que a incidência seja perpendicular, pois então não há mudança na direção de propagação, embora haja mudança de velocidade ao se mudar o meio de propagação).

Com isso, pode-se compreender por que a luz branca se decompõe ao passar por um prisma. A luz branca é formada por uma série de radiações elementares de diferentes frequências que, ao passarem por um prisma, sofrem uma variação distinta de velocidade e diferentes desvios, sendo separadas.

A absorção da luz

Quando uma luz atravessa um meio, uma parte da energia que ela carrega é absorvida pelas partículas presentes nesse meio. Assim, a onda vai sendo atenuada à medida que se propaga.

Absorção é a parte da luz que se transforma em outro tipo de energia. É o que ocorre, por exemplo, nos aquecedores solares presentes em algumas residências.

Veja também:

• O que é Luz?
• Cor da Luz
• Luz Visível
• Velocidade da luz e o ano-luz
• Leis da Refração
• Formação de Sombra e Penumbra

Quando acontece a reflexão e refração difusa?

Quando ocorre a reflexão difusa?

Quando ocorre a reflexão difusa e reflexão regular?

Como ocorre a refração e reflexão?