“O espelho testa a reflexão da luz e a irreflexão dos homens”
Gar-Mar

O Espelho Plano

É um sistema óptico estigmático, pois para cada ponto de um objeto posto na frente do espelho, é gerado apenas um ponto correspondente na imagem do espelho. Ele também conjuga, de um objeto real, imagem sempre virtual, direita e de mesmo tamanho do objeto, e há uma inversão da imagem em relação ao eixo paralelo ao espelho, mas não há inversão de cima para baixo (veja a figura abaixo). Chamamos este tipo de imagem de especular ou enantiomorfa.

Ilustração de uma borboleta (corpo extenso) visto atráves de um espelho plano. A imagem é virtual (está atrás do espelho), direita e especular.
Campo Visual
É a região do espaço que pode ser observada através do espelho.
Ilustração do campo visual (região cinza) de um observador em um espelho plano.
Translação de espelho
Quando um espelho plano é deslocado paralelamente à sua posição inicial, a imagem de um objeto fixo sofre um deslocamento que é o dobro do deslocamento do espelho, no mesmo sentido.
Deslocamento de um espelho plano. Para um objeto no ponto \(P\) e um espelho na posição \(o\) , uma imagem no ponto \(P'\) é gerada. Se o espelho for transladado da posição \(o\) para \(o'\) , a imagem irá passar do ponto \(P'\) para o ponto \(P''\) . Como o espelho foi transladado de uma distância \(d\) , a imagem será transladada de uma distância \(2d\) .
Rotação de espelho
Se um espelho plano sofre uma rotação de um ângulo \(\alpha\) em torno de um vértice do espelho, o raio refletido sofre uma rotação de \(2 \alpha\) .Este resultado é deduzido usando as leis da reflexão e geometria plana (veja figura abaixo).
Rotação de um espelho plano. Considere um raio incidente \(\vec{v}\) em um espelho plano \(o\) que tem raio refletido \(\vec{u}\) . Se rotacionarmos o espelho de um ângulo \(\alpha\) , em relação ao vértice \(V\) , para a posição \(o'\) , o raio transmitido \(\vec{u}\) será rotacionado de \(2 \alpha\) , assumindo a direção \(\vec{u'}\) .
Associação de Espelhos Planos
Se associarmos dois espelhos planos, de maneira que eles tenham um ângulo \(\alpha\) entre eles, teremos \(n\) imagens para um objeto \(P\) situado entre os espelhos, tal que: \begin{equation} n=\frac{360}{\alpha}-1, \end{equation} onde \( 0^o \lt \alpha \lt 180^o\) , e a expressão só é válida para valores de \(\alpha\) que sejam divisores de \(360\) , por exemplo, \(120^{o}\) , \(90^{o}\) , \(72^{o}\) . etc. Quando \(\frac{360}{\alpha}\) for um número inteiro ímpar, a expressão só é válida para um objeto situado na linha bissetora do ângulo \(\alpha\) .
Associação de dois espelhos com ângulo reto entre eles ( \(\alpha = 90^o\) ). Neste caso temos \(n = \frac{360}{90} - 1 = 3\) imagens.