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Reflexos na superfície em fotografia subaquática

Bom dia, Professores

Eu não sei nadar, mas assistindo a um vídeo, percebi que se o observador estiver no fundo de um lago e um mergulhador estiver nadando próximo à superfície, o observador vai enxergar o reflexo do nadador projetado pela superfície da água.

O fenômeno me parece contra-intuitivo, porque se você está na beira da lagoa e observa esse fenômeno, fica com a impressão de que a água reflete a luz de volta para a atmosfera, mas nesse caso fica a impressão de que a atmosfera está também refletindo a luz de volta para dentro da água? Qual a explicação correta para o fenômeno?

Estou enviando o link de um vídeo de mergulho – Fotografia subaquática – em que se pode observar o fenômeno que eu mencionei antes, além de um print.

Respondido por: Prof. Fernando Lang da Silveira - www.if.ufrgs.br/~lang/

Quando a luz incide do ar na água parte dela penetra no líquido (é refratada) e outra parte é refletida. Tal sempre ocorre, embora as parcelas refratada e refletida variem conforme muda o ângulo de incidência. A postagem Por que ocorre reflexo da paisagem na superfície da água? tratou desse tema.

Vou exemplificar com a luz oriunda do ar incidindo na superfície da água. Sob incidência normal  – isto é, quando o ângulo de incidência é 0° –  apenas 2% da intensidade luminosa incidente é refletida. Ao aumentar o ângulo de incidência para 60° cerca de 6% da intensidade luminosa incidente é refletida, crescendo para 14% quando ângulo atinge 70° e 35% quando o ângulo atinge 80°. Ou seja, para luz rasante à superfície da água há quase que reflexão total.

Assim, devido à reflexão parcial da luz proveniente do ar na superfície da água podem ocorrer imagens como aquelas acontecidas em espelhos planos do nosso cotidiano.

Da mesma forma quando a luz incide de dentro da água na superfície que a separa do ar, dependendo do ângulo de incidência acontecerá reflexão parcial ou até total. A reflexão total, quando então toda a luz não atravessa a superfície de separação dos dois meios, ocorre para  ângulos de incidência iguais ou maiores do que 48,6° (este ângulo limite para ocorrência da reflexão total depende dos índices de refração de ambos os meios).

A Figura 1 representa em branco um raio luminoso propagando-se no ar que ao incidir na água é parcialmente refletido e parcialmente refratado, iluminando um objeto submerso. Raios luminosos oriundos do objeto submerso, representados em amarelo, ao incidir na superfície de separação com o ar, é parcial ou totalmente refletido, portanto retornando para baixo da superfície de separação do ar.

Se na região A da Figura 1 houver um observador (ou câmera fotográfica), poderá ver (registrar) a imagem do objeto do qual a luz se originou. É o caso das árvores e do céu que aparecem refletidos pela superfície da água na Figura 2.

Um observador (ou câmera fotográfica) na região D da Figura 1 poderá ver (registrar) a imagem do objeto submerso (veja a discussão em Posição aparente do corpo submerso). Na Figura 3 folhas e sujeira no fundo lâmina de água são observados, bem como as imagens das árvores mais distantes.

Finalmente, se um observador (ou câmera fotográfica) estiver na região B ou C da Figura 1 poderá ver (registrar) a imagem do objeto submerso devido à luz refletida na superfície de separação da água com o ar. Na Figura 4 a câmera subaquática registrou as pessoas submersas e suas imagens originadas pela reflexão parcial ou total da luz na superfície da água, imagens distorcidas pois esta superfície estava perturbada por ondas.

Então, apesar de ser contra-intuitivo, sempre que a luz incidir na superfície de separação entre meios transparentes haverá reflexão de parcial ou até total da luz.

“Docendo discimus.” (Sêneca)

 


Um comentário em “Reflexos na superfície em fotografia subaquática

  1. Roger Bonsaver disse:

    Muito obrigado pela atenção e pela explicação precisa e didática, Professor Lang.
    Parabéns pelo seu trabalho de divulgação científica

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