Produzindo “infinitas” reflexões (construção do espelho infinito)

         O espelho é um instrumento bem conhecido e muito utilizado pelo homem a bastante tempo, sua capacidade de refletir encanta, fazendo com que o mesmo seja utilizado até como item decorativo. Mas você já se perguntou o que faz o espelho refletir? O que caracteriza o fenômeno da reflexão? Na verdade, é justamente por causa da reflexão da luz que podemos ver as coisas ao nosso redor, simplificadamente, cada objeto absorve ou reflete determinado comprimento de onda da luz que é incido sobre ele (esta propriedade está diretamente ligada as cores que conseguimos ver), por exemplo um objeto de cor azul, quando a luz incide sobre ele, são refletidos os raios que lhe dão coloração azul e absorvidos os demais. Já no caso do espelho, ocorre apenas a reflexão, sendo que o espelho reflete praticamente toda a luz que é incidida no mesmo. Não se sabe ao certo quando a humanidade começou a utilizar o espelho, porém, seu uso se faz presente desde a antiguidade, aprimorando o seu desenvolvimento até o espelho moderno que se tem hoje em dia, tendo sido criado por volta 1835, pelo químico Justus Von Liebig, sendo que, existem os espelhos planos, côncavos e convexos.

      Numa visão mais geométrica, a reflexão em um espelho plano exemplifica bem as leis da reflexão, que são:

• O ângulo de incidência é sempre igual ao ângulo de reflexão (ɵi = ɵR) ;
• O raio incidente, a normal a superfície e o raio refletido estão todos no mesmo plano;

Exemplo de reflexão da luz ( fonte: acervo pessoal) 

     O experimento “espelho infinito” tem como objetivo a demonstração da associação de espelhos planos e o fenômeno da reflexão, onde é colocado uma fonte de luz entre ambos os espelhos, gerando assim uma grande quantidade (teoricamente infinita) de imagens refletidas. 

MATERIAIS

      Para a realização de tal experimento, se faz necessários os itens listados a seguir:

•     1 espelho plano. Dimensões: 0.25 x 0.25 m;
•   1 semi espelho plano, no caso foi utilizado um vidro transparente com insufilm espelhado (o mesmo que é colocado nos vidros de carro) aplicado em um de seus lados. Dimensões: 0.25 x 0.25 m;
•     1 folha de isopor;
•        1 tubo de cola de isopor;
•     1 conjunto de pisca-pisca led;

 O semi espelho trata-se de um espelho parcialmente reflexivo, ou seja, quando se tem uma fonte incidindo luz num semi espelho, parte desta luz e refletida e a outra parte “atravessa” o semi espelho.

MONTAGEM

  A montagem deste experimento é muito simples.

1º passo: cortar 4 partes da folha de isopor para montar um quadrado que ficará entre as duas superfícies reflexivas.

Obs.: é importante que o quadrado formado tenha as mesmas dimensões externas que os espelhos, no caso aqui, 0.25x0.25 m. e uma altura suficiente para que seja colocado os leds entre os espelhos.

Para isso, foi cortado 2 pedaços de 0.25 m e outros dois de 0.21 m, pois ambos têm uma largura de 0.02 m e, quando colados forma o quadrado de 0.25x0.25 m. ambos com a mesma altura, 0.08 m.

2º passo: fazer alguns furos nos pedaços de isopor cortados, na metade da altura, no caso 0.04 m de altura, ao longo do comprimento do isopor, como ilustra a figura a seguir.

Parte do isopor cortada, com furos. (Fonte: acervo pessoal)

   Feito os furos, então é colado as partes para formar um quadrado, como ilustrado a seguir, que será a base de apoio para os espelhos e os leds:

Base de apoio. (Fonte: acervo pessoal)

3º passo: posicione o espelho em cima de uma de superfície regular, ou mesmo no chão, depois coloque o quadrado em cima do espelho, insira os leds nos buracos feitos ao redor do quadrado e então coloque o semi espelho em cima da ‘caixinha’ de isopor, deixado assim o semi espelho paralelo ao espelho. Pronto, agora basta ligar os leds.

Experimento montado. (Fonte: acervo pessoal)

Experimento com os leds ligados. (Fonte: acervo pessoal)

Se os espelhos não estiverem totalmente paralelos, se existir um ângulo interno entre os dois, a imagem vista passa a parecer um túnel curvo, como é visto a seguir.

Experimento com um ângulo interno entre os espelhos.

(Fonte: acervo pessoal)

                          Grupo de estudantes do CETI que apresentaram o experimento

                                                 (Fonte: acervo pessoal)

Apresentação ao público e considerações finais

O experimento “espelho infinito”, apresentado na feira de física do colégio CETI-Polivalente Lima Rebelo, teve sua montagem e apresentação por parte dos alunos da escola, sendo estes supervisionados pelos licenciandos Bolsistas do PIBID de física

          A associação entre os espelhos faz com que a imagem seja refletida em um, depois refletida no outro, volta para o mesmo, então é refletida novamente e assim sucessivamente, a cada vez que é refletida, a luz passa a se distanciar mais, ficando semelhante a um túnel, como é visto nas imagens anteriores. 

Exemplificação do que ocorre com cada ponto de luz entre as duas superfícies refletoras
 (fonte: acervo pessoal)

          A experiência da montagem e apresentação do experimento juntamente com os alunos da escola CETI-Polivalente Lima Rebelo proporcionou uma aproximação com o estudo de óptica e uma boa interação entre os bolsistas do PIBID, licenciandos em física, e, os discentes da escola CETI. O experimento chamou muita atenção pela imagem que se forma com uma sensação de profundidade, o que aguçou a curiosidade sobre os efeitos da reflexão.