Um raio de luz incide em um dos espelhos de um par montado com ângulo reto um com o outro. O plano de incidência é perpendicular a ambos os espelhos. Mostre que depois de refletido em cada espelho, o raio emergirá viajando no sentido, independentemente do ângulo de incidência.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O que a gente tem aqui é um raio de luz que bate em um dos espelhos de um par que está montado formando um ângulo de 90 graus entre eles. O plano de incidência, que é basicamente a superfície na qual o raio bate, é perpendicular aos dois espelhos. Nosso objetivo é mostrar que, depois de refletir em cada espelho, o raio sai viajando na mesma direção, não importando o ângulo com que ele bateu inicialmente. Para resolver isso, vamos usar a Lei da Reflexão e um pouco de geometria.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar a Lei da Reflexão, que diz que o ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão. Isso significa que o ângulo com que o raio de luz bate no espelho é o mesmo com que ele reflete. Então, se a luz bate com um certo ângulo em relação à normal (a linha perpendicular ao espelho), ela vai refletir com o mesmo ângulo do outro lado dessa normal.

Passo 3

Agora, considerando que temos dois espelhos formando um ângulo de 90 graus, e o plano de incidência é perpendicular a ambos, vamos visualizar isso. Imagine que os dois espelhos estão formando um canto de uma sala. Quando o raio de luz bate em um dos espelhos, ele reflete seguindo a Lei da Reflexão. Mas como o plano de incidência é perpendicular aos espelhos, a reflexão vai direcionar o raio diretamente para o segundo espelho.

Passo 4

No segundo espelho, o raio de luz vai refletir novamente, seguindo a mesma Lei da Reflexão. Como os espelhos estão em ângulo reto e o plano de incidência é perpendicular, essa segunda reflexão vai direcionar o raio de volta na direção original, mas sentido contrário. Ou seja, ele vai seguir na mesma linha da sua trajetória inicial, mas indo para o outro lado.

Resposta

Então, independentemente do ângulo com que o raio de luz incide inicialmente, após refletir nos dois espelhos perpendiculares, ele emerge viajando na mesma direção original. Isso acontece por causa da Lei da Reflexão e do arranjo geométrico dos espelhos formando um ângulo reto.

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