A reflexão da luz acontece quando a luz que se propaga em um determinado meio, incide numa superfície, e retorna ao mesmo meio. No caso mais geral, uma certa fração da luz é refletida da interface, e o restante é refratada.
Quando a luz se reflete em um material mais denso (com maior índice de refração) do que o meio externo, ele sofre uma inversão de polaridade (fase). Em contraste, um material de menor índice de refração (menos denso) irá refletir a luz em fase. Este é um princípio importante no campo da óptica de película fina.
A energia pode ser manifestada na forma de ondas ou transmitida através de partículas. Por isso, a reflexão é um fenômeno que pode se dar pelo eletromagnetismo ou pela mecânica.
Quando os raios alcançam a superfície, são chamados de raios incidentes. Já aqueles que retornam ao meio de propagação denominam-se raios refletidos.
- Ângulo de incidência – Constituído entre o raio incidente e a reta normal;
- Ângulo de reflexão – É formado entre o raio refletido e a reta normal.
Tipos de reflexão da luz
A quantidade de energia refletida, quando comparada à energia incidente, depende de uma série de fatores, como a natureza da superfície e a direção da incidência, por exemplo. A reflexão pode ser classificada em dois tipos: especular (ou regular) e difusa.
Reflexão especular da luz
A reflexão especular da luz ocorre em superfícies lisas e polidas. A luz é refletida em uma só direção. Os raios que incidem paralelos entre si, permanecem paralelos após a reflexão.
Exemplo: No espelho, metais, vidros e na reflexão da paisagem na superfície do lago.
Um espelho fornece o modelo mais comum para a reflexão de luz especular e consiste tipicamente de uma folha de vidro com um revestimento metálico, onde a reflexão ocorre realmente.
Consideremos um feixe de raios de luz paralelos que se propaga num meio e incide sobre uma superfície. Verifica-se que, pelo menos parte do feixe de luz, retorna ao meio, mantendo o seu paralelismo. É o que acontece com superfícies planas e polidas.
Reflexão difusa da luz
A reflexão difusa da luz, também chamada de irregular, ocorre em superfícies irregulares. A luz é refletida em várias direções. Os raios incidem paralelos entre si, e refletem em diferentes direções após a reflexão.
Ex: O CD, pois forma um padrão de cores. Embora a superfície do CD, aparentemente, seja lisa, através do microscópio pode perceber que ele possui irregularidades. Possui sucos (onde a informação é gravada), esses sucos atuam como superfície irregular. Absorvem parte das cores que compõem a luz e vão refletir uma cor específica.
Quando um feixe de raios de luz paralelos que se propaga num meio incide sobre uma superfície irregular, verifica-se que o feixe retorna ao mesmo meio perdendo o paralelismo. Ou seja, o feixe de luz espalha-se em todas as direções. A difusão dos raios de luz ocorre devido a irregularidades da superfície. Esse fenômeno é conhecido como reflexão difusa.
Leis da reflexão da luz
Assim como todos os fenômenos físicos, a reflexão da luz também obedece algumas leis. Tais regras têm uma base empírica, isto é, seguem de inúmeras observações do fenômeno.
Primeira lei
A primeira lei da reflexão da luz diz que o raio incidente, o raio refletido e a reta normal são coplanares. Ou seja, coexistem no mesmo plano geométrico;
Segunda lei
Já a segunda lei diz que o ângulo refletido é igual ao ângulo de incidência.
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.