2. A vela fantasma

Formação de imagem por um espelho plano

A reflexão especular por um espelho plano dá origem a imagens de objetos. A luz emitida por um objeto é refletida por um espelho plano de acordo com as leis da reflexão.   

A luz emitida pelo pequeno objeto mostrado na Figura 1 é refletida pelo espelho de forma que os ângulos de incidência e de reflexão de cada raio sejam iguais.

   Fig. 1

Um observador, na frente do espelho, vê  os raios refletidos como se estivessem vindo de um ponto situado na direção desses raios, atrás do espelho, como representado na Figura 2.

Para o observador, essa imagem parece estar atrás do espelho porque os olhos recebem os raios refletidos pelo espelho e o cérebro os interpreta como vindos de uma fonte situada na direção de onde eles vêm. Como não há uma fonte de luz atrás do espelho, essa percepção é chamada de imagem virtual. Virtual significa que ela não produz luz.

Nos diagramas de formação de imagens por sistemas óticos, o prolongamento dos raios de luz é representado por linhas pontilhadas.


   Fig. 2
Da mesma forma, os raios de luz provenientes de cada ponto de um objeto extenso são refletidos pelo espelho de acordo com as leis da reflexão, como mostrado na Figura 3.
   Fig. 3

Um observador vê esses raios como se estivessem vindo, cada um, de pontos situados à mesma distância do objeto em relação ao espelho, porém atrás deste. Assim é formada a imagem de um objeto por uma superfície plana refletora.

Observe que a imagem é virtual, ou seja, não há raios de luz onde ela se forma. Por isso, esse tipo de imagem não pode ser projetada em uma tela ou sensor, por exemplo.
 
   Fig. 4

Experimento
A vela fantasma

Para realizar este experimento, a sala deve estar escura ou com baixa iluminação.

Posicione duas velas, uma na frente e a outra atrás da placa de acrílico, de forma que fiquem simétricas em relação à placa. 

Cubra a frente da montagem com algum objeto (papelão, livro) de forma que os estudantes não possam vê-la. Diga-lhes que acenderá as duas velas, mas acenda apenas a que está voltada para eles.

Seguem algumas sugestões de como esse experimento pode ser utilizado para despertar perguntas dos estudantes.

Pergunte-lhes o que acontece se apagar uma das velas. Em seguida, assopre para fingir que vai apagar a vela que está atrás da placa (já apagada).

Coloque o seu dedo sobre a vela de trás (que está apagada) e reaja como se estivesse com muita dor, como se o seu dedo estivesse se queimando.

Coloque a vela de trás dentro de um copo transparente. Em seguida, coloque água no copo até cobrir a vela. A vela deve ser "grudada" no fundo do copo com cera derretida, pois caso contrário ela flutuará.