Uma reflexão iluminada

Olhe à sua volta. O que, perto de você, emite luz? São poucas as fontes: o Sol (se estiver de dia), as estrelas, a lua e as lâmpadas (se estiver de noite), as telas da TV e do monitor do computador, a chama do fogão ou do aquecedor, talvez. Mas você enxerga muito mais: você vê a mesa, a porta, o chão… Tudo isso só é visto por você porque reflete ou espalha a luz que vem inicialmente de uma daquelas fontes que acabamos de citar.

No entanto, diferentes objetos parecem refletir a luz de formas muito diferentes. Vamos pensar, por exemplo, na luz de uma lâmpada refletindo em três objetos diferentes colocados sobre uma mesa: um livro aberto, um espelho e a superfície da água numa bacia.

Ao acendermos uma lâmpada, emitimos luz por tudo quanto é lado – e enxergamos graças à capacidade que os objetos têm de refletirem essa luz (Foto: Flickr)

No caso do livro, repare que mesmo que você mude de lugar e vá para o outro lado da
sala, a imagem que você vê da página aberta do livro é sempre a mesma. A luz parece ser espalhada pelo papel em todas as direções do mesmo jeito – desde que, é claro, você não fique entre o livro e a lâmpada, impedindo que a luz chegue ao livro.

Este tipo de reflexão é chamado reflexão irregular ou difusa, pois a luz que atinge o livro parece estar sendo espalhada (ou difundida) em todas as direções da mesma maneira. Isso acontece porque, embora a superfície do papel possa parecer lisa, microscopicamente ela é bastante irregular e áspera.

A mesma coisa não acontece com o espelho. Ele é bastante liso, mesmo numa inspeção microscópica. Dependendo de onde você se posicione em relação ao espelho, você verá coisas diferentes na superfície dele.

Em particular, só há uma direção ao longo da qual você pode se posicionar para ver uma imagem da lâmpada refletida no espelho – se você não se colocar nesta direção específica, você verá apenas uma imagem refletida da parede ou da janela da sala. Esta é a reflexão regular ou especular (porque “speculum” quer dizer espelho em latim).

Não é possível observar ou desenhar um espelho em si; apenas sabemos que há um espelho num determinado lugar porque percebemos que o que vemos ali é uma imagem refletida do que quer que esteja lançando luz na direção do espelho (Foto: Flickr)

Finalmente, há a superfície da água. Ela se comporta em parte como um espelho, principalmente se você olhar numa direção bem rasante. Mas, quando você olha mais de cima, já não dá pra ver muito bem uma imagem refletida como num espelho – se não acredita, faça a experiência!

Neste caso, o que chama mais a atenção é a imagem que se vê do fundo da bacia (que, a propósito, reflete a luz de forma difusa, como o livro). Isso acontece porque nem toda a luz é refletida pela superfície da água. A maior parte da luz não bate na superfície e “volta” para o ar, como era o caso do livro e do espelho. Aqui, uma grande parte da luz atravessa a superfície e passa a se propagar dentro da água, até atingir o fundo da bacia. A este fenômeno, de passagem da luz de um meio transparente para outro (do ar para a água, no caso) os físicos dão o nome de refração.

Uma superfície de água também pode funcionar como espelho. Neste caso, a qualidade da imagem vai depender da posição do observador (Foto: Catarina Chagas)

No caso de meios transparentes ou translúcidos, então, apenas uma parte da luz é refletida (reflexão parcial), enquanto outra parte é refratada. A quantidade de luz refletida ou refratada depende do ângulo com que você vê a superfície da água: quanto mais rasante o ângulo, maior o percentual da luz que é refletida, e menor a quantidade de luz que é refratada. E vice-versa: quanto mais de cima você olha, menos luz é refletida em sua direção, e mais luz é refratada. É ou não é esquisito?

Matéria publicada em 26.08.2011

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Beto Pimentel

O autor da coluna A aventura da física é apaixonado por essa ciência desde garoto. Hoje, curte também dar aulas e fazer atividades criativas em contato com a natureza e com as outras pessoas.

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