Na interface entre dois meios diferentes, se este interface excede significativamente o comprimento de onda, ocorre uma mudança na direção de propagação da luz: parte da energia luminosa retorna ao primeiro meio, ou seja refletido, e parte penetra no segundo ambiente e ao mesmo tempo refratado. O feixe AO é chamado raio incidente, e raio OD – feixe refletido(ver Fig. 1.3). A posição relativa desses raios é determinada leis de reflexão e refração da luz.

Arroz. 1.3. Reflexão e refração da luz.

O ângulo α entre o raio incidente e a perpendicular à interface, restaurada à superfície no ponto de incidência do raio, é denominado ângulo de incidência.

O ângulo γ entre o raio refletido e a mesma perpendicular é chamado ângulo de reflexão.

Cada meio, até certo ponto (isto é, à sua maneira), reflete e absorve a radiação luminosa. A quantidade que caracteriza a refletividade da superfície de uma substância é chamada coeficiente de reflexão. O coeficiente de reflexão mostra que parte da energia trazida pela radiação para a superfície de um corpo é a energia transportada desta superfície pela radiação refletida. Este coeficiente depende de muitos fatores, por exemplo, da composição da radiação e do ângulo de incidência. A luz é completamente refletida por uma fina película de prata ou mercúrio líquido depositada em uma folha de vidro.

Leis da reflexão da luz

As leis da reflexão da luz foram descobertas experimentalmente no século III aC pelo antigo cientista grego Euclides. Além disso, essas leis podem ser obtidas como consequência do princípio de Huygens, segundo o qual todo ponto do meio ao qual uma perturbação atingiu é uma fonte de ondas secundárias. A superfície da onda (frente de onda) no momento seguinte é uma superfície tangente a todas as ondas secundárias. Princípio de Huygensé puramente geométrico.

Uma onda plana incide sobre a superfície reflexiva lisa de um CM (Fig. 1.4), ou seja, uma onda cujas superfícies de onda são listras.

Arroz. 1.4. Construção de Huygens.

A 1 A e B 1 B são os raios da onda incidente, AC é a superfície da onda desta onda (ou a frente da onda).

Tchau frente de onda do ponto C se moverá no tempo t para o ponto B, do ponto A uma onda secundária se espalhará pelo hemisfério até uma distância AD=CB, já que AD=vt e CB=vt, onde v é a velocidade da onda propagação.

A superfície da onda refletida é uma linha reta BD, tangente aos hemisférios. Além disso, a superfície da onda se moverá paralelamente a si mesma na direção dos raios refletidos AA 2 e BB 2.

Os triângulos retângulos ΔACB e ΔADB têm uma hipotenusa comum AB e pernas iguais AD = CB. Portanto eles são iguais.

Os ângulos CAB = = α e DBA = = γ são iguais porque são ângulos com lados perpendiculares entre si. E da igualdade dos triângulos segue-se que α = γ.

Da construção de Huygens segue-se também que os raios incidentes e refletidos estão no mesmo plano com a perpendicular à superfície restaurada no ponto de incidência do raio.

As leis da reflexão são válidas quando os raios de luz viajam na direção oposta. Como consequência da reversibilidade da trajetória dos raios de luz, temos que um raio que se propaga ao longo da trajetória do refletido é refletido ao longo da trajetória do incidente.

A maioria dos corpos apenas reflete a radiação incidente sobre eles, sem ser uma fonte de luz. Objetos iluminados são visíveis de todos os lados, pois a luz é refletida de sua superfície em diferentes direções, espalhando-se. Este fenômeno é denominado reflexão difusa ou reflexão difusa. A reflexão difusa da luz (Fig. 1.5) ocorre em todas as superfícies ásperas. Para determinar o caminho do raio refletido de tal superfície, um plano tangente à superfície é traçado no ponto de incidência do raio, e os ângulos de incidência e reflexão são construídos em relação a este plano.

Arroz. 1.5. Reflexão difusa da luz.

Por exemplo, 85% da luz branca é refletida na superfície da neve, 75% no papel branco e 0,5% no veludo preto. A reflexão difusa da luz não causa sensações desagradáveis ​​​​ao olho humano, ao contrário da reflexão especular.

- é quando os raios de luz incidentes em uma superfície lisa em um determinado ângulo são refletidos predominantemente em uma direção (Fig. 1.6). A superfície reflexiva neste caso é chamada espelho(ou superfície do espelho). As superfícies espelhadas podem ser consideradas opticamente lisas se o tamanho das irregularidades e heterogeneidades nelas não exceder o comprimento de onda da luz (menos de 1 mícron). Para tais superfícies, a lei da reflexão da luz é satisfeita.

Arroz. 1.6. Reflexão especular da luz.

Espelho planoé um espelho cuja superfície refletora é um plano. Um espelho plano permite ver objetos à sua frente, e esses objetos parecem estar localizados atrás do plano do espelho. Na óptica geométrica, cada ponto da fonte de luz S é considerado o centro de um feixe de raios divergentes (Fig. 1.7). Tal feixe de raios é chamado homocêntrico. A imagem do ponto S em um dispositivo óptico é o centro S’ de um feixe de raios homocêntrico refletido e refratado em vários meios. Se a luz espalhada pelas superfícies de vários corpos incide sobre um espelho plano e depois, refletida nele, atinge o olho do observador, então as imagens desses corpos são visíveis no espelho.

Arroz. 1.7. Uma imagem criada por um espelho plano.

A imagem S’ é chamada de real se os raios refletidos (refratados) do feixe se cruzam no ponto S’. A imagem S’ é chamada de imaginária se não são os próprios raios refletidos (refratados) que se cruzam, mas suas continuações. A energia luminosa não chega a este ponto. Na Fig. A Figura 1.7 mostra a imagem de um ponto luminoso S, que aparece por meio de um espelho plano.

O feixe SO incide sobre o espelho CM em um ângulo de 0°, portanto, o ângulo de reflexão é 0°, e este raio, após a reflexão, segue o caminho OS. De todo o conjunto de raios que caem do ponto S para um espelho plano, selecionamos o raio SO 1.

O feixe SO 1 incide no espelho em um ângulo α e é refletido em um ângulo γ (α = γ). Se continuarmos os raios refletidos atrás do espelho, eles convergirão no ponto S 1, que é uma imagem virtual do ponto S em um espelho plano. Assim, parece a uma pessoa que os raios saem do ponto S 1, embora na verdade não haja raios saindo deste ponto e entrando no olho. A imagem do ponto S 1 está localizada simetricamente ao ponto mais luminoso S em relação ao espelho CM. Vamos provar isso.

O feixe SB incidente no espelho em um ângulo de 2 (Fig. 1.8), de acordo com a lei da reflexão da luz, é refletido em um ângulo de 1 = 2.

Arroz. 1.8. Reflexo de um espelho plano.

Da Fig. 1.8 você pode ver que os ângulos 1 e 5 são iguais – como os verticais. As somas dos ângulos são 2 + 3 = 5 + 4 = 90°. Portanto, ângulos 3 = 4 e 2 = 5.

Os triângulos retângulos ΔSOB e ΔS 1 OB têm uma perna comum OB e ângulos agudos iguais 3 e 4, portanto, esses triângulos são iguais em lados e dois ângulos adjacentes à perna. Isso significa que SO = OS 1, ou seja, o ponto S 1 está localizado simetricamente ao ponto S em relação ao espelho.

Para encontrar a imagem de um objeto AB em um espelho plano, basta baixar perpendiculares dos pontos extremos do objeto até o espelho e, continuando-as além do espelho, reservar uma distância atrás dele igual à distância de o espelho até o ponto extremo do objeto (Fig. 1.9). Esta imagem será virtual e em tamanho real. As dimensões e a posição relativa dos objetos são preservadas, mas ao mesmo tempo, no espelho, os lados esquerdo e direito da imagem trocam de lugar em relação ao próprio objeto. O paralelismo dos raios de luz incidentes em um espelho plano após a reflexão também não é violado.

Arroz. 1.9. Imagem de um objeto em um espelho plano.

Na tecnologia, são frequentemente utilizados espelhos com uma superfície refletora curva complexa, por exemplo, espelhos esféricos. Espelho esférico- esta é a superfície do corpo, que tem a forma de um segmento esférico e reflete a luz especularmente. O paralelismo dos raios quando refletidos em tais superfícies é violado. O espelho é chamado côncavo, se os raios forem refletidos na superfície interna do segmento esférico. Raios de luz paralelos, após reflexão em tal superfície, são coletados em um ponto, razão pela qual um espelho côncavo é chamado coletando. Se os raios forem refletidos na superfície externa do espelho, então ele irá convexo. Raios de luz paralelos são espalhados em diferentes direções, então espelho convexo chamado dispersivo.

As leis ópticas básicas foram estabelecidas há muito tempo. Já nos primeiros períodos da pesquisa óptica, quatro leis básicas relacionadas aos fenômenos ópticos foram descobertas experimentalmente:

1. lei da propagação retilínea da luz;
2. lei da independência dos feixes de luz;
3. a lei da reflexão da luz em uma superfície espelhada;
4. a lei da refração da luz na fronteira de duas substâncias transparentes.

A lei da reflexão é mencionada nos escritos de Euclides.

A descoberta da lei da reflexão está associada ao uso de superfícies metálicas polidas (espelhos), conhecidas na antiguidade.

Formulação da lei da reflexão da luz

O raio de luz incidente, o raio refratado e a perpendicular à interface entre dois meios transparentes estão no mesmo plano (Fig. 1). Neste caso, o ângulo de incidência () e o ângulo de reflexão () são iguais:

O fenômeno da reflexão total da luz

Se uma onda de luz se propaga de uma substância com alto índice de refração para um meio com índice de refração mais baixo, então o ângulo de refração () será maior que o ângulo de incidência.

À medida que o ângulo de incidência aumenta, o ângulo de refração também aumenta. Isso acontece até que em um determinado ângulo de incidência, que é chamado de ângulo limite (), o ângulo de refração se torna igual a 900. Se o ângulo de incidência for maior que o ângulo limite (), então toda a luz incidente é refletida de na interface, o fenômeno de refração não ocorre. Este fenômeno é chamado de reflexão total. O ângulo de incidência no qual ocorre a reflexão total é determinado pela condição:

onde é o ângulo limite de reflexão total, é o índice de refração relativo da substância na qual a luz refratada se propaga, em relação ao meio no qual a onda de luz incidente se propagou:

onde é o índice de refração absoluto do segundo meio, é o índice de refração absoluto da primeira substância; — velocidade de fase de propagação da luz no primeiro meio; — velocidade de fase de propagação da luz na segunda substância.

Limites de aplicação da lei da reflexão

Se a interface entre as substâncias não for plana, ela poderá ser dividida em pequenas áreas, que individualmente podem ser consideradas planas. Então o curso dos raios pode ser procurado de acordo com as leis da refração e da reflexão. No entanto, a curvatura da superfície não deve exceder um certo limite, após o qual ocorre a difração.

Superfícies ásperas levam à reflexão dispersa (difusa) da luz. Uma superfície completamente espelhada torna-se invisível. Apenas os raios refletidos nele são visíveis.

Exemplos de resolução de problemas

EXEMPLO 1

Exercício	Dois espelhos planos formam um ângulo diédrico (Fig. 2). O raio incidente se propaga em um plano perpendicular à borda do ângulo diédrico. É refletido no primeiro e depois no segundo espelho. Qual será o ângulo () pelo qual o feixe será desviado como resultado de duas reflexões?
Solução	Considere o triângulo ABD. Nós vemos que: Da consideração do triângulo ABC segue-se que: Das fórmulas obtidas (1.1) e (1.2) temos:
Responder

EXEMPLO 2

Exercício	Qual deve ser o ângulo de incidência no qual o feixe refletido forma um ângulo de 900 em relação ao feixe refratado? Os índices de refração absolutos das substâncias são iguais: e .
Solução	Vamos fazer um desenho.

Datado de cerca de 300 AC. e.

Leis da reflexão. Fórmulas de Fresnel

A lei da reflexão da luz - estabelece uma mudança na direção de deslocamento de um raio de luz como resultado de um encontro com uma superfície refletora (espelho): os raios incidentes e refletidos estão no mesmo plano com a normal à superfície refletora em o ponto de incidência, e esta normal divide o ângulo entre os raios em duas partes iguais. A formulação amplamente utilizada, mas menos precisa, “ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão” não indica a direção exata de reflexão do feixe. No entanto, é assim:

Esta lei é uma consequência da aplicação do princípio de Fermat a uma superfície refletora e, como todas as leis da óptica geométrica, é derivada da óptica ondulatória. A lei é válida não apenas para superfícies perfeitamente refletivas, mas também para a fronteira de dois meios que refletem parcialmente a luz. Neste caso, tal como a lei da refração da luz, ela não diz nada sobre a intensidade da luz refletida.

Mecanismo de reflexão

Quando uma onda eletromagnética atinge uma superfície condutora, surge uma corrente cujo campo eletromagnético tende a compensar esse efeito, o que leva à reflexão quase completa da luz.

Tipos de reflexão

A reflexão da luz pode ser espelhado(isto é, conforme observado ao usar espelhos) ou difuso(neste caso, após a reflexão, o caminho dos raios do objeto não é preservado, mas apenas o componente energético do fluxo luminoso) dependendo da natureza da superfície.

Espelho O.s. distingue-se por uma certa relação entre as posições dos raios incidentes e refletidos: 1) o raio refletido situa-se no plano que passa pelo raio incidente e pela normal à superfície refletora; 2) o ângulo de reflexão é igual ao ângulo de incidência j. A intensidade da luz refletida (caracterizada pelo coeficiente de reflexão) depende de j e da polarização do feixe de raios incidente (ver Polarização da Luz), bem como da razão dos índices de refração n2 e n1 do 2º e 1º meios . Esta dependência (para um meio refletor - um dielétrico) é expressa quantitativamente pela fórmula de Fresnel. Deles, em particular, segue-se que quando a luz incide normal à superfície, o coeficiente de reflexão não depende da polarização do feixe incidente e é igual a

(n2 - n1)²/(n2 + n1)²

No caso particular muito importante de uma queda normal do ar ou do vidro sobre a sua interface (nair " 1,0; nst = 1,5) é de " 4%.

A natureza da polarização da luz refletida muda com as mudanças em j e é diferente para componentes da luz incidente polarizada paralelamente (componente p) e perpendicular (componente s) ao plano de incidência. Por plano de polarização entendemos, como sempre, o plano de oscilação do vetor elétrico da onda de luz. Em ângulos j iguais ao chamado ângulo de Brewster (ver lei de Brewster), a luz refletida torna-se completamente polarizada perpendicularmente ao plano de incidência (o componente p da luz incidente é completamente refratado no meio refletor; se este meio for fortemente absorve luz, então o componente p refratado passa para o ambiente em um caminho muito pequeno). Esta característica do espelho O. s. usado em vários dispositivos de polarização. Para j maior que o ângulo de Brewster, o coeficiente de reflexão dos dielétricos aumenta com o aumento de j, tendendo a 1 no limite, independente da polarização da luz incidente. Em um sistema óptico especular, como fica claro nas fórmulas de Fresnel, a fase da luz refletida no caso geral muda abruptamente. Se j = 0 (a luz incide normalmente na interface), então para n2 > n1 a fase da onda refletida muda em p, para n2< n1 - остаётся неизменной. Сдвиг фазы при О. с. в случае j ¹ 0 может быть различен для р- и s-составляющих падающего света в зависимости от того, больше или меньше j угла Брюстера, а также от соотношения n2 и n1. О. с. от поверхности оптически менее плотной среды (n2 < n1) при sin j ³ n2 / n1 является полным внутренним отражением, при котором вся энергия падающего пучка лучей возвращается в 1-ю среду. Зеркальное О. с. от поверхностей сильно отражающих сред (например, металлов) описывается формулами, подобными формулам Френеля, с тем (правда, весьма существенным) изменением, что n2 становится комплексной величиной, мнимая часть которой характеризует поглощение падающего света.

A absorção em um meio reflexivo leva à ausência de um ângulo de Brewster e a valores mais elevados (em comparação com dielétricos) do coeficiente de reflexão - mesmo com incidência normal pode exceder 90% (isso explica o uso generalizado de metal liso e superfícies metalizadas em espelhos).As características de polarização também diferem das ondas de luz refletidas do meio absorvente (devido a outras mudanças de fase dos componentes p e s das ondas incidentes). A natureza da polarização da luz refletida é tão sensível aos parâmetros do meio refletor que numerosos métodos ópticos para estudar metais são baseados neste fenômeno (ver Magneto-óptica, Metal-óptica).

Difuso O.s. - sua dispersão pela superfície irregular do 2º meio em todas as direções possíveis. A distribuição espacial do fluxo de radiação refletida e sua intensidade são diferentes em diferentes casos específicos e são determinadas pela relação entre le o tamanho das irregularidades, a distribuição das irregularidades na superfície, as condições de iluminação e as propriedades do meio refletor . O caso limite de distribuição espacial da luz difusamente refletida, que não é estritamente cumprido na natureza, é descrito pela lei de Lambert. Difuso O.s. Também é observado em meios cuja estrutura interna é heterogênea, o que leva ao espalhamento da luz no volume do meio e ao retorno de parte dela para o primeiro meio. Padrões de O. s difusos. de tais meios são determinados pela natureza dos processos de dispersão de luz única e múltipla neles. Tanto a absorção quanto a dispersão da luz podem exibir uma forte dependência de l. O resultado disso é uma mudança na composição espectral da luz refletida difusamente, que (quando iluminada com luz branca) é visualmente percebida como a cor dos corpos.

Reflexão interna total

À medida que o ângulo de incidência aumenta eu, o ângulo de refração também aumenta, enquanto a intensidade do feixe refletido aumenta e o feixe refratado diminui (sua soma é igual à intensidade do feixe incidente). Com algum valor eu = eu k canto R= π/2, a intensidade do feixe refratado se tornará igual a zero, toda a luz será refletida. Com maior aumento no ângulo eu > eu k Não haverá raio refratado; a luz é completamente refletida.

Encontraremos o valor do ângulo crítico de incidência no qual começa a reflexão total, colocaremos na lei da refração R= π / 2, então pecado R= 1 significa:

pecado eu k = n 2 / n 1

Dispersão de luz difusa

θi = θr .
O ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão

Princípio de funcionamento de um refletor de canto

Fundação Wikimedia. 2010.

A luz é um componente importante da nossa vida. Sem ele, a vida em nosso planeta é impossível. Ao mesmo tempo, muitos fenômenos associados à luz são hoje ativamente utilizados em diversas áreas da atividade humana, desde a produção de dispositivos elétricos até naves espaciais. Um dos fenômenos fundamentais da física é o reflexo da luz.

Reflexo da luz

A lei da reflexão da luz é estudada na escola. Nosso artigo pode lhe dizer o que você deve saber sobre isso, além de muitas outras informações úteis.

Conhecimento básico sobre luz

Via de regra, os axiomas físicos estão entre os mais compreensíveis porque apresentam manifestações visuais que podem ser facilmente observadas em casa. A lei da reflexão da luz implica uma situação em que os raios de luz mudam de direção quando colidem com várias superfícies.

Observação! O limite de refração aumenta significativamente um parâmetro como o comprimento de onda.

Durante a refração dos raios, parte de sua energia retornará ao meio primário. Quando alguns dos raios penetram em outro meio, sua refração é observada.
Para compreender todos esses fenômenos físicos, você precisa conhecer a terminologia apropriada:

• o fluxo de energia luminosa na física é definido como incidente quando atinge a interface entre duas substâncias;
• parte da energia luminosa que em determinada situação retorna ao meio primário é chamada de refletida;

Observação! Existem várias formulações da regra de reflexão. Não importa como você o formule, ele ainda descreverá a posição relativa dos raios refletidos e incidentes.

• ângulo de incidência. Aqui nos referimos ao ângulo formado entre a linha perpendicular da fronteira do meio e a luz incidente sobre ele. É determinado no ponto de incidência do feixe;

Ângulos de feixe

• ângulo de reflexão. É formado entre o raio refletido e a linha perpendicular que foi reconstruída no ponto de sua incidência.

Além disso, você precisa saber que a luz pode se propagar exclusivamente de forma retilínea em um meio homogêneo.

Observação! Diferentes mídias podem refletir e absorver a luz de maneira diferente.

É daí que vem a refletância. Esta é uma quantidade que caracteriza a refletividade de objetos e substâncias. Significa quanta radiação trazida pelo fluxo luminoso para a superfície do meio equivalerá à energia que será refletida dele. Este coeficiente depende de uma série de fatores, entre os quais a composição da radiação e o ângulo de incidência são de maior importância.
A reflexão completa do fluxo luminoso é observada quando o feixe incide sobre substâncias e objetos com superfície reflexiva. Por exemplo, o reflexo de um feixe pode ser observado quando atinge vidro, mercúrio líquido ou prata.

Uma breve excursão histórica

As leis de refração e reflexão da luz foram formadas e sistematizadas já no século III. AC e. Eles foram desenvolvidos por Euclides.

Todas as leis (refração e reflexão) relacionadas a este fenômeno físico foram estabelecidas experimentalmente e podem ser facilmente confirmadas pelo princípio geométrico de Huygens. De acordo com este princípio, qualquer ponto do meio que uma perturbação possa atingir atua como fonte de ondas secundárias.
Vejamos as leis que existem hoje com mais detalhes.

As leis são a base de tudo

A lei da reflexão do fluxo luminoso é definida como um fenômeno físico durante o qual a luz enviada de um meio para outro será parcialmente devolvida quando separados.

Reflexão da luz na interface

O analisador visual humano observa a luz no momento em que o feixe proveniente de sua fonte atinge o globo ocular. Numa situação em que o corpo não atua como fonte, o analisador visual pode perceber raios de outra fonte que são refletidos no corpo. Nesse caso, a radiação luminosa incidente na superfície de um objeto pode alterar a direção de sua propagação posterior. Como resultado, o corpo que reflete a luz atuará como sua fonte. Ao ser refletido, parte do fluxo retornará ao primeiro meio de onde foi originalmente direcionado. Aqui o corpo que irá refleti-lo se tornará a fonte do fluxo já refletido.
Existem várias leis para este fenômeno físico:

• a primeira lei afirma: o feixe refletor e incidente, juntamente com a linha perpendicular que aparece na interface entre os meios, bem como no ponto reconstruído de incidência do fluxo luminoso, devem estar localizados no mesmo plano;

Observação! Aqui está implícito que uma onda plana cai na superfície reflexiva de um objeto ou substância. Suas superfícies onduladas são listras.

Primeira e segunda leis

• segunda lei. Sua formulação é a seguinte: o ângulo de reflexão do fluxo luminoso será igual ao ângulo de incidência. Isso se deve ao fato de possuírem lados perpendiculares entre si. Levando em conta os princípios da igualdade dos triângulos, fica claro de onde vem essa igualdade. Usando esses princípios, pode-se facilmente provar que esses ângulos estão no mesmo plano da linha perpendicular traçada, que foi restaurada na fronteira de separação de duas substâncias no ponto de incidência do feixe de luz.

Essas duas leis da física óptica são básicas. Além disso, também são válidos para um feixe que possui caminho inverso. Como resultado da reversibilidade da energia do feixe, o fluxo que se propaga ao longo do caminho do anteriormente refletido será refletido de forma semelhante ao caminho do incidente.

A Lei da Reflexão na Prática

A implementação desta lei pode ser verificada na prática. Para fazer isso, você precisa direcionar um feixe fino para qualquer superfície reflexiva. Um apontador laser e um espelho normal são perfeitos para esses fins.

O efeito da lei na prática

Aponte o ponteiro laser para o espelho. Como resultado, o feixe de laser será refletido no espelho e se espalhará ainda mais em uma determinada direção. Neste caso, os ângulos do feixe incidente e refletido serão iguais mesmo quando observados normalmente.

Observação! A luz de tais superfícies será refletida em um ângulo obtuso e se propagará ao longo de uma trajetória baixa, localizada bem próxima da superfície. Mas o feixe, que cairá quase verticalmente, será refletido em um ângulo agudo. Ao mesmo tempo, seu caminho posterior será quase idêntico ao de queda.

Como você pode ver, o ponto chave desta regra é o fato de que os ângulos devem ser medidos a partir da perpendicular à superfície no ponto de incidência do fluxo luminoso.

Observação! Esta lei está sujeita não apenas à luz, mas também a quaisquer tipos de ondas eletromagnéticas (microondas, rádio, ondas de raios X, etc.).

Características de reflexão difusa

Muitos objetos só podem refletir a radiação luminosa incidente em sua superfície. Objetos bem iluminados são claramente visíveis de diferentes ângulos, pois sua superfície reflete e espalha a luz em diferentes direções.

Reflexão difusa

Este fenômeno é denominado reflexão dispersa (difusa). Este fenômeno ocorre quando a radiação atinge várias superfícies ásperas. Graças a ele conseguimos distinguir objetos que não têm capacidade de emitir luz. Se a dispersão da radiação luminosa for zero, não seremos capazes de ver esses objetos.

Observação! A reflexão difusa não causa desconforto à pessoa.

A ausência de desconforto é explicada pelo fato de nem toda a luz, conforme regra descrita acima, retornar ao ambiente primário. Além disso, este parâmetro será diferente para diferentes superfícies:

• a neve reflete aproximadamente 85% da radiação;
• para papel branco - 75%;
• para preto e veludo - 0,5%.

Se o reflexo vier de superfícies ásperas, a luz será direcionada aleatoriamente uma em relação à outra.

Recursos de espelhamento

A reflexão especular da radiação luminosa difere das situações descritas anteriormente. Isso se deve ao fato de que, como resultado do fluxo caindo sobre uma superfície lisa em um determinado ângulo, eles serão refletidos em uma direção.

Reflexo de espelho

Este fenômeno pode ser facilmente reproduzido usando um espelho normal. Quando o espelho é direcionado para os raios solares, ele atuará como uma excelente superfície reflexiva.

Observação! Vários corpos podem ser classificados como superfícies espelhadas. Por exemplo, este grupo inclui todos os objetos ópticos suaves. Mas um parâmetro como o tamanho das irregularidades e heterogeneidades nesses objetos será inferior a 1 mícron. O comprimento de onda da luz é de aproximadamente 1 mícron.

Todas essas superfícies refletivas especulares obedecem às leis descritas anteriormente.

Uso da lei na tecnologia

Hoje, a tecnologia costuma usar espelhos ou objetos espelhados que possuem uma superfície reflexiva curva. Estes são os chamados espelhos esféricos.
Tais objetos são corpos que possuem a forma de um segmento esférico. Tais superfícies são caracterizadas por uma violação do paralelismo dos raios.
Atualmente existem dois tipos de espelhos esféricos:

• côncavo. Eles são capazes de refletir a radiação luminosa da superfície interna de seu segmento esférico. Quando refletidos, os raios são coletados aqui em um ponto. Por isso, muitas vezes também são chamados de “coletores”;

Espelho côncavo

• convexo. Tais espelhos são caracterizados pela reflexão da radiação da superfície externa. Durante isso, ocorre dispersão para os lados. Por esta razão, tais objetos são chamados de “espalhamento”.

Espelho convexo

Neste caso, existem várias opções de comportamento dos raios:

• queimando quase paralelamente à superfície. Nesta situação, toca apenas ligeiramente a superfície e é refletido num ângulo muito obtuso. Depois segue uma trajetória bastante baixa;
• ao recuar, os raios são refletidos em um ângulo agudo. Neste caso, como dissemos acima, o feixe refletido seguirá um caminho muito próximo do incidente.

Como vemos, a lei é cumprida em todos os casos.

Conclusão

As leis de reflexão da radiação luminosa são muito importantes para nós porque são fenômenos físicos fundamentais. Eles encontraram ampla aplicação em vários campos da atividade humana. Os fundamentos da óptica são ensinados no ensino médio, o que mais uma vez comprova a importância desses conhecimentos básicos.

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