Reflexão da Luz_relatorio01

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Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) 
Centro de Ciência e Tecnologia (CCT) 
Unidade Acadêmica de Física (UAF) 
Laboratório de Óptica, Eletricidade e Magnetismo 
 
 
 
 
 
 
 
 
Relatório 1 
Reflexão da Luz 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Aluno(a): André Medeiros Matrícula: 111111111 
Turma: 1 Professor: Marcos Gama Nota: 
 
Janeiro de 2023 
Campina Grande/PB 
 
INTRODUÇÃO 
A princípio, foram vistos em sala de aula os conceitos sobre espelhos e lentes em 
que foram mostrados os processos de formação de imagem a partir de cada tipo de 
espelho e lente. Após a conclusão desse assunto foram introduzidos os conceitos sobre 
os fenômenos da reflexão e da refração, este último será mais bem explanado no 
próximo relatório. 
 A Reflexão é o fenômeno que consiste no fato de a luz voltar a se propagar no 
meio de origem, após incidir sobre um objeto ou superfície. 
Quando isso acontece, dizemos que a luz sofreu reflexão. A reflexão difere da 
refração, pois a refração consiste no desvio de luz para um meio diferente no qual a luz 
estava se propagando enquanto na reflexão não há uma diferença do meio. 
 
Leis da reflexão 
Os fenômenos em que acontecem a reflexão, tanto regular quanto difusa e 
seletiva, obedecem a duas leis fundamentais que são: 
• 1ª lei da reflexão: O raio de luz refletido e o raio de luz incidente, assim como a 
reta normal à superfície, pertencem ao mesmo plano, ou seja, são coplanares. 
• 2ª Lei da reflexão: O ângulo de reflexão (r) é sempre igual ao ângulo de 
incidência (i). 
i = r 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
OBJETIVOS 
Com isso, temos o objetivo de pôr em prática os conceitos aprendidos em sala de 
aula, as leis da reflexão, bem como verificar se as mesmas são verdadeiras, foram 
realizados alguns experimentos e feitas análises no laboratório de forma a tudo ser 
comprovado como verdade. 
 
MATERIAL UTILIZADO 
Os materiais utilizados na realização dos quatro experimentos: 
• Fonte de luz branca 12 V – 21 W, chave liga-desliga, alimentação bivolt e 
sistema de posicionamento do filamento 
• Base metálica (8 x 70 x 3) cm com duas mantas magnéticas e escala lateral de 
700 mm 
• Suporte para disco giratório 
• Disco giratório ∅23 𝑐𝑚 com escala angular e subdivisões de 1° 
• Superfície refletora conjugada: côncava, convexa e plana 
• 02 diafragmas: um com uma fenda e outro com cinco fendas 
• Lente de vidro convergente plano-convexa com ∅60 𝑚𝑚, DF 120 mm, em 
moldura plástica com fixação magnética 
• 02 cavaleiros metálicos 
• 02 espelhos planos (60 x 80) mm 
• 02 fixadores de espelho plano 
• Vela 
• Espelho côncavo ∅5 𝑐𝑚 e 20 cm de distância focal, em moldura plástica com 
fixação magnética 
• Régua de 50 cm 
• Anteparo para projeção com fixador magnético 
• Caixa de fósforos. 
PROCEDIMENTOS E COLETA E ANÁLISE DE DADOS 
Após a divisão da turma em equipes foi dado inicio ao experimento, seguindo as 
instruções da apostila para montagem e realização da experiência adequadamente. 
 
1. As Leis da Reflexão: Espelhos Planos 
Após a montagem do equipamento (descrita visualmente pela figura 4-1 da apostila), foram 
colocados de um lado do cavaleiro metálico o diagrama com fenda e do outro uma lente 
convergente de distância focal 12 cm, efetuado ajustes de modo o filamento da lâmpada 
ficasse no fico da lente, a fonte foi ligada e teve seu raio luminoso ajustado de modo a 
incidir bem no centro do transferidor. Foi colocado o espelho plano no disco óptico de 
forma que o ângulo de incidência variasse de 10° em 10°. As medidas dos ângulos 
refletidos foram coletados e descritos na Tabela I. 
TABELA I 
Ângulo de incidência (I) Ângulo de reflexão (R) 
0° 0° 
10° 10° 
20° 20° 
30° 30° 
40° 40° 
50° 50° 
60° 60° 
70° 70° 
 
Em seguida, a partir dos resultados, foi visto que a primeira e segunda lei da 
reflexão foram obedecidas já que o valor do ângulo refletido é igual ao valor do ângulo 
de incidência. Além disso, o raio incidente, o raio refletido e a reta normal à superfície 
são coplanares. 
 
2. Associação de Espelhos Planos 
No segundo experimento, foram colocados espelhos planos sobre o transferidor 
formando um ângulo inicialmente de 60° entre eles (como mostrado na figura 4-2 da 
apostila). Após feito isso, um objeto foi colocado entre os espelhos e foram contadas o 
número de imagens formadas pela reflexão do objeto no espelho. Então foi calculado o 
número de imagens esperado teoricamente a partir da fórmula: 
𝑁𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖𝑐𝑜 = (
360°
𝛼
) − 1 
 Quando se provaram iguais, o mesmo teste foi feito com os ângulos 30°, 45°, 
90° e 120°. Os resultados obtidos, tanto da fórmula quanto do experimento foram 
colocados na Tabela II. 
TABELA II 
Ângulo entre espelhos 
N 
(teórico) 
N 
(medido) 
120° 2 2 
90° 3 3 
60° 5 5 
45° 7 7 
30° 11 11 
 
Como apresentado na Tabela II, os resultados obtidos experimentalmente 
confirmam os resultados obtidos por meio do conhecimento teórico, quanto à disposição 
dos espelhos um de frente pro outro, foi visto que quanto menor for o ângulo entre os 
espelhos, mais imagens serão formadas, podendo chegar a um número infinito, como 
mostra a fórmula do limite abaixo: 
lim
∝→0
(
360°
∝
) − 1 = lim
∝→0
(
360°
∝
) − lim
∝→0
 1 = ∞ − 1 = ∞ 
 
3. Reflexão da Luz em Espelhos Côncavos 
A montagem realizada para esse experimento é a mesma do primeiro, tendo 
alteração apenas no diafragma, que foi substituído pelo de 5 fendas, e no espelho 
utilizado que foi o côncavo. A lente convergente foi utilizada para a correção dos feixes 
de forma que ficassem paralelos entre si. O feixe de luz foi ajustado paralelamente ao 
eixo do espelho e os elementos principais do espelho estudado foram identificados. A 
montagem pode ser vista na figura 4-3 da apostila. 
É visto que os raios luminosos refletem no espelho e convergem para um 
determinado ponto, denotado como foco. O foco dos espelhos côncavos sempre será 
real porque é possível visualizar o cruzamento dos raios no plano real. 
As propriedades do raio luminoso de um espelho côncavo são: 
• Um raio de luz que é incidido paralelamente ao eixo principal, reflete numa 
direção que passa pelo foco principal F. 
• Todo raio de luz que incide numa direção que passa pelo foco principal F 
reflete paralelamente ao eixo principal. 
• Um raio de luz que é incidido na direção do centro de curvatura de um 
espelho esférico, reflete-se na mesma direção. 
Em anexo, está o desenho dos raios luminosos incidentes e refletidos deste 
experimento. 
 
4. Reflexão da Luz em Espelhos Convexos 
A montagem do experimento permaneceu a mesma, mudando apenas o tipo de 
espelho para o convexo (visualmente descrita pela figura 4-4). O feixe de luz foi ajustado 
paralelamente ao eixo principal do espelho convexo e assim seus elementos puderam ser 
identificados. 
É visto que os raios refletidos divergem quando são refletidos, mas ao serem 
prolongando, temos um cruzamento atrás do espelho, esse ponto de cruzamento se 
chama foco e nessa oportunidade, temos um foco virtual, atrás do espelho. A 
propriedade do espelho convexo é o foco virtual, este sendo obtido no cruzamento entre 
os prolongamentos dos raios refletidos, tendo sempre uma imagem virtual, menor e 
direita. 
As propriedades do raio luminoso de um espelho convexo são: 
• Raios incidindo paralelos ao eixo do espelho são refletidos na direção do 
foco 
• Raios passando pela direção do foco são refletidos paralelos ao eixo 
principal 
• Todo raio na direção do centro da curvatura é refletido sobre si mesmo 
• Raios incidindo no vértice são refletidos simetricamente 
Em anexo, está o desenho dos raios luminosos incidentes e refletidos deste 
experimento. 
 
5. Distância Focal de um Espelho Côncavo 
Para montagem do equipamento, foi utilizado um espelho côncavo de distância 
focal 20 cm para projetar a imagem da vela (como mostrado na figura 4-5 da apostila). 
O espelho foi colocadoinicialmente a 50 cm (Do = 50cm) da vela acesa que seria o 
objeto. Assim, a posição do anteparo foi ajustada apara que a imagem projetada ficasse 
bem nítida. A distância entre a imagem e o espelho foi medida (Di = 30 cm) e a 
distância focal foi calculada a partir da equação de Gauss: 
1
𝑓
=
1
𝐷𝑜
+
1
𝐷𝑖
 
 
 O mesmo processo foi repetido sempre que a posição do objeto foi alterado e um 
novo valor para o foco foi calculado. Os valores medidos e calculados podem se 
encontrados na Tabela III. 
TABELA III 
N D0 (cm) Di (cm) F (cm) 
1 50 30,0 18,75 
2 45 31,0 18,35 
3 42 32,5 18,32 
4 37 37,0 18,50 
5 30 47,0 18,31 
 
 O valor médio encontrado foi de f = 18,4 cm, nota-se que a imagem formada no 
anteparo é formada pelos raios refletidos ao convergirem para o foco. Devido a isso, 
essa imagem é considerada real, invertida e maior, o raio incidente incide paralelamente 
ao eixo e volta pelo foco em um ponto abaixo e atrás do objeto, fazendo com que a 
imagem formada seja maior que o objeto real, como formada na frente do espelho ela é 
real, e dada sua orientação, ela é invertida. 
CONCLUSÕES 
Portanto, conclui-se que, a partir dos experimentos e dos equipamentos, foram 
provados os inúmeros conceitos da reflexão de luz, incluindo suas leis, como foi 
mostrado no primeiro experimento. Também foi provado que a equação para descobrir 
o número de imagens é válida como foi defendido no experimento 2. No experimento 3 
foi provado que o foco de um espelho côncavo é real visto que é possível visualizar o 
cruzamento dos raios no plano real, além disso, foi possível verificar as propriedades do 
espelho côncavo. No experimento 4 foi visto que o foco de um espelho conexo é virtual 
e, também, as propriedades do raio luminoso de um espelho convexo. Foi percebida a 
diferença entre os espelhos côncavos e convexos. E por fim, no experimento 5 foi 
possível comprovar que a imagem projetada no anteparo é real, porque é possível ver a 
imagem no plano do foco real, porém a imagem projetada é de forma invertida. 
De forma geral, as teorias apresentadas foram comprovadas com sucesso, além 
de ser uma boa forma de mostrar aos alunos que realmente ocorre tudo descrito na 
teoria. É certo que alguns erros simples foram feitos por causa da baixa iluminação do 
laboratório, mas nada que pudesse ter grande influência no resultado. 
 
REFERÊNCIAS 
HTTP://< pt.khanacademy.org/science/3-ano/materia-e-energia-luz/fenmenos-
luminosos/e/reflexao-da-luz> Acesso em 01 de janeiro de 2023