Reflexão no espelho plano, imagem virtual, sombra e penumbra

O que mostra

A luz se propaga em linha reta, o que explica tanto as imagens em um espelho quanto as sombras. No espelho plano vale a lei da reflexão: o raio incidente, a normal e o raio refletido estão no mesmo plano, e o ângulo de reflexão é igual ao de incidência. Os raios refletidos se afastam, e o olho os prolonga para trás até uma imagem virtual S′ atrás do espelho, à mesma distância em que a fonte está na frente dele. Com um obstáculo, uma fonte pontual dá uma sombra nítida e uma fonte extensa acrescenta uma penumbra, como nos eclipses totais e parciais.

Como usar

Comece no modo Reflexão no espelho plano com Mostrar normal e medidas dos ângulos ativado. Escolha um Ângulo de incidência inicial, arraste S para posições diferentes e compare i e i′ a cada vez. Ative Mostrar imagem virtual S′ e prolongamentos e aproxime S do espelho para verificar que d′ é sempre igual a d. Depois mude o Modo para Sombra – penumbra, arraste o obstáculo entre a fonte e o anteparo e compare uma fonte pontual com uma fonte extensa.

Parâmetros que você pode mudar

• Modo Reflexão no espelho plano, Sombra – penumbra
• Ângulo de incidência inicial 0–85 °
• Mostrar normal e medidas dos ângulos
• Mostrar imagem virtual S′ e prolongamentos
• Fonte de luz (modo sombra) Fonte de luz pontual (pequena), Fonte de luz extensa

Perguntas para explorar

1. Quando o ângulo de incidência é 0°, em que direção segue o raio refletido?
2. Se você aproximar S 5 cm do espelho, quanto a imagem S′ se desloca e para onde?
3. Por que uma fonte extensa produz uma sombra de borda difusa e uma fonte pontual, uma sombra nítida?