Um raio luminoso incide sobre um espelho plano formando um ângulo de 30° com sua superfície refletora. Qual o ângulo formado entre o raio incidente e o refletido?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado diz que um raio de luz bate em um espelho plano formando um ângulo de 30° com a superfície do espelho. A nossa missão é descobrir qual é o ângulo entre o raio que chega e o raio que reflete. Para resolver isso, vamos usar conhecimentos de óptica, mais especificamente a Lei da Reflexão, que nos ajuda a entender como a luz se comporta ao refletir em superfícies lisas como espelhos.
Passo 2
Primeiro, precisamos visualizar a situação. Imagine um espelho plano na horizontal. O raio de luz está chegando e fazendo um ângulo de 30° com a superfície do espelho. Mas para aplicar a Lei da Reflexão, é melhor medir o ângulo em relação à normal—que é uma linha imaginária perpendicular à superfície do espelho.
Passo 3
Agora, vamos lembrar a Lei da Reflexão, que diz: O ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão. Ou seja, se o raio chega fazendo um certo ângulo com a normal, ele vai refletir fazendo o mesmo ângulo do outro lado da normal.
Passo 4
Como no enunciado o ângulo é dado em relação à superfície do espelho, precisamos convertê-lo para o ângulo em relação à normal. Sabemos que a soma dos ângulos em torno da normal e da superfície é de 90°. Então, se o ângulo com a superfície é 30°, o ângulo com a normal é:
Passo 5
Aplicando a Lei da Reflexão, o ângulo de incidência (60°) é igual ao ângulo de reflexão (60°). Agora, para achar o ângulo entre o raio incidente e o refletido, somamos esses dois ângulos:
Resposta
O ângulo entre o raio incidente e o refletido é de 120 graus.