Peter N. Saeta, professor assistente de física no Harvey Mudd College, responde:
“O campo elétrico oscilante na onda de luz que entra produz uma força sobre as cargas dentro do espelho. A maioria das cargas são demasiado pesadas (como é verdade para os núcleos dos átomos) ou demasiado apertadas (como é verdade para a maioria dos electrões) para vibrar significativamente em resposta a este campo. Os elétrons de ligação comparativamente soltos, juntamente com os elétrons livres presentes nos metais, podem se mover em resposta a essas forças elétricas, no entanto. Estes elétrons oscilam na mesma freqüência que a luz incidente, o que dá origem à onda refletida.
“Como há muitos elétrons no espelho, todos vibrando na freqüência da luz incidente, a reflexão do espelho é realmente um esforço de grupo. Todos os elétrons dançam com a mesma música, cujo ritmo é proporcionado pela onda de luz incidente. Esta coordenação faz com que a onda refletida faça o mesmo ângulo em relação à superfície do espelho que o raio incidente.
“Um espelho típico consiste em um pedaço de vidro que foi revestido com uma camada de metal. O vidro por si só reflete um pouco da luz, mas a camada de metal aumenta muito a refletividade. Se o metal fosse perfeitamente condutor, reflectiria toda a luz, mas a condutividade dos metais reais é menos do que perfeita. Esta imperfeição leva a alguma absorção de luz no metal. Uma superfície de prata polida, por exemplo, reflete cerca de 93 por cento da luz visível incidente, o que é muito bom à medida que os metais vão. Curiosamente, se a camada de metal é muito fina – apenas algumas centenas de átomos de espessura – então grande parte da luz vaza através do metal e sai pela parte de trás. Se você acertar a espessura de uma camada de metal, você pode fazer um divisor de feixe que divide um feixe de luz incidente em duas partes iguais, com apenas um pouco da luz perdida na própria película metálica.
“Por melhor que seja a refletividade de um espelho de prata, você pode fazer muito melhor com espelhos dielétricos. Estes reflectores consistem em camadas alternadas de dois materiais transparentes que têm índices de refracção diferentes. Os espelhos dieléctricos podem ter uma reflectividade de 99,999 por cento ou melhor no comprimento de onda para o qual foram concebidos. Nestes espelhos, essencialmente toda a luz incidente reflete, e virtualmente nenhuma é absorvida no espelho ou transmitida através dele”
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