Resumo nº3 – Reflexão da luz
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Resumo nº3
Reflexão da luz
💡 Ideia principal
Na reflexão, o raio incidente, o raio refletido e a normal estão no mesmo plano e θr = θi. A onda refletida mantém a frequência, a velocidade e o comprimento de onda, mas tem menor intensidade.
🎯 No fim deste resumo deves ser capaz de
- enunciar e aplicar as Leis da Reflexão da Luz (3.6);
- comparar a onda incidente e a refletida (f, v, λ e intensidade) (3.7);
- identificar aplicações da reflexão: radar, códigos de barras (3.7).
1Leis da reflexão da luz
Na reflexão a luz volta ao meio de onde veio ao incidir numa superfície. Os ângulos medem-se em relação à normal (reta perpendicular à superfície no ponto de incidência).
- 1.ª lei: o raio incidente, o raio refletido e a normal estão no mesmo plano.
- 2.ª lei: o ângulo de reflexão é igual ao ângulo de incidência.
⚠️ Atenção
Os ângulos de incidência e de reflexão medem-se com a normal, nunca com a superfície. Se o raio faz 30° com a superfície, θi = 60°.
2A onda refletida
Comparando a onda refletida com a onda incidente (no mesmo meio):
- frequência: igual;
- velocidade e comprimento de onda: iguais (é o mesmo meio);
- intensidade: menor, porque parte da energia foi transmitida ou absorvida.
A reflexão é especular numa superfície lisa (raios paralelos continuam paralelos) e difusa numa superfície rugosa (os raios refletem-se em todas as direções, o que permite ver os objetos).
3Aplicações da reflexão
O radar emite pulsos de micro-ondas e mede o tempo que demoram a regressar depois de refletidos num obstáculo; a distância é d = c·Δt/2 (o pulso faz ida e volta). Os leitores de códigos de barras medem a luz refletida pelas barras claras e escuras. Os espelhos, a sinalética refletora e os telescópios usam também a reflexão.
4Exemplos resolvidos
Exemplo 1 · Lei da reflexão
Um raio de luz incide num espelho plano e faz 30° com a superfície. Qual é o ângulo de reflexão e o ângulo entre o raio incidente e o refletido?
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Pedido: θr e ângulo entre raios.
- Ângulo de incidência (com a normal).θi = 90° − 30° = 60°
- 2.ª lei da reflexão.θr = θi = 60°
- Ângulo entre os raios.θi + θr = 60° + 60° = 120°
Exemplo 2 · Radar
Um radar emite um pulso que regressa após 2,0 ms. A que distância está o obstáculo?
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Pedido: d.
- O pulso faz ida e volta: 2d = c·Δt.d = c·Δt2
- Substituir.d = 3,00×10⁸ × 2,0×10⁻³2 = 3,0×10⁵ m
Exemplo 3 · Onda refletida
Uma onda de 5,0×10¹⁴ Hz reflete-se numa superfície de vidro, no ar. Qual é o seu comprimento de onda depois de refletida?
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Pedido: λ refletido.
- Após a reflexão a onda continua no mesmo meio: v e f não mudam.λ = cf
- Substituir.λ = 3,00×10⁸5,0×10¹⁴ = 6,0×10⁻⁷ m
5Resumo para memorizar
6Erros típicos a evitar
❌ Cuidado!
- Medir os ângulos com a superfície em vez de com a normal.
- Esquecer o fator 2 no radar (o pulso vai e volta).
- Dizer que a frequência da onda refletida muda.
- Dizer que a onda refletida tem a mesma intensidade da incidente.
- Confundir reflexão especular com difusa.
7Verifica o que aprendeste
8Atividade para a aula
➡️ A seguir
No Resumo nº4 vais estudar a refração e o índice de refração.
