Como funcionam os espelhos?

A maioria de nós usa espelhos todos os dias sem parar para refletir sobre como eles realmente funcionam. Por que os espelhos refletem imagens de seus arredores quando outros objetos não? Por que podemos nos ver em espelhos, e o que realmente acontece quando olhamos em um espelho? Considerando a função quase mágica que os espelhos desempenham, sua construção é surpreendentemente simples. A maioria dos espelhos domésticos é feita de vidro com uma fina camada de suporte de metal (geralmente alumínio) e várias camadas de tinta.

Acontece que o vidro não é o componente mais importante de um espelho. Em vez disso, a superfície de vidro de um espelho desempenha uma função predominantemente protetora, preservando a camada extremamente fina e extremamente lisa de metal atrás dele.

A luz passa pela parte de vidro do espelho e é refletida pelo metal. A camada de tinta na parte de trás do espelho desempenha uma função protetora semelhante, mantendo o metal no lugar.

Mas por que os espelhos são exclusivamente reflexivos? Quando a luz atinge um espelho, ele reflete todas as cores do espectro visível. A maioria dos objetos absorve algumas cores e reflete outras, dando origem à nossa percepção das propriedades de cor das coisas.

Por exemplo, quando a luz atinge uma banana, ela absorve todas as cores, exceto o amarelo, que ela reflete, fazendo a banana parecer amarela.

A razão pela qual os espelhos são reflexivos e outras superfícies brancas planas não são é porque eles são lisos em um nível microscópico. Enquanto superfícies como paredes ou papel podem parecer lisas a olho nu, se você aproximar o suficiente, elas são na verdade bem irregulares.

Quando raios de luz atingem superfícies ásperas, eles refletem a luz de volta em todas as direções. Isso é chamado de "reflexão difusa". Metal e vidro, por sua vez, são muito lisos e refletem a luz de volta mais diretamente. Isso é chamado de "reflexão especular".

Se isso for difícil de entender, imagine jogar um monte de bolas de tênis em uma parede. Se todas as bolas forem lançadas em um ângulo reto, você esperaria que todas elas ricocheteassem no mesmo ângulo, não importa onde elas atingissem a parede. Agora imagine jogar as bolas de tênis em uma superfície irregular, como uma face rochosa escarpada. Dependendo de onde elas atingirem, as bolas ricochetearão em ângulos diferentes. Suas trajetórias serão diferentes porque elas estão atingindo uma superfície irregular.

O mesmo princípio está em ação quando a luz atinge outras superfícies lisas, como um corpo calmo de água escura. Se você olhar para um lago em um dia sem vento, você será capaz de ver seu reflexo porque a superfície lisa da água está produzindo um reflexo especular, em vez de difuso. Mas se uma forte rajada de vento vier e ondular a água, seu reflexo ficará distorcido, ou mais difuso.