1- Óptica e Reflexão da Luz

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Óptica e Reflexão da Luz
Prof. Rosângela Moreira
Óptica Geométrica
 
 A óptica geométrica tem por objetivo o estudo das propriedades da luz, isto é, como ela é produzida, propagada, detectada e medida.
A óptica é dividida em duas partes:
	Geométrica – Estuda os fenômenos luminosos sem considerar a natureza da luz. Essa parte estuda os fenômenos ópticos baseados na concepção de raios luminosos, com suas aplicações em lentes, espelhos, lunetas, telescópios, projetores, prismas, etc.
	Física – Estuda os fenômenos luminosos cuja explicação depende das teorias relativas à natureza da luz. A Óptica Física estuda precisamente os fenômenos ópticos em que a natureza da luz exerce papel predominante, como a polarização, a difração, a interferência, os espectros,etc.
Luz
 Denomina-se luz ao agente físico responsável pelas sensações visuais. É a energia que se propaga no espaço através de ondas eletromagnéticas que impressionam nosso órgão visual. Para representar graficamente a luz em propagação, como por exemplo, a emitida pela chama de uma vela, utilizamos a noção de raio de luz.
Raio de luz e Feixe luminoso 
	Raio de luz - é uma linha orientada que representa graficamente a direção e o sentido de propagação da luz.
	Feixe luminoso - é um conjunto de raios luminosos que tem origem na mesma fonte luminosa. 
Meio homogêneo e 
Meio isótropo 
	Meio homogêneo - é aquele que apresenta em todos os seus pontos as mesmas propriedades físicas. 
	Meio isótropo - Particularmente, em óptica, podemos considerar como meio isótropo aquele no qual a luz se propaga com a mesma velocidade em todas as direções e sentidos. 
Luz
Corpo Luminoso ou Fonte de Luz Primária: É aquela que emite luz própria. Exemplo: o Sol, a chama de uma vela, etc.
Corpo Iluminado ou Fonte de Luz Secundária: É aquela que reflete a luz recebida de outros corpos. Exemplo: a Lua, objetos iluminados por uma lâmpada, pois passam a receber luz e refleti-la, permitindo que sejam vistos.
Fonte Puntual: É quando no fenômeno em estudo as dimensões da fonte são desprezíveis.
Fonte Extensa: É quando no fenômeno em estudo as dimensões da fonte não são desprezíveis. 
Luz
	Um meio transparente é aquele que permite a propagação da luz através de si por distâncias consideráveis, isto é, permite a visualização nítida dos objetos através deles. Exemplo: Água, vidro, ar, etc. 
	O meio translúcido é aquele que permite a propagação da luz através de si, mas a espalha, de modo que os objetos vistos através dele não podem ser identificados, isto é, não permite a visualização nítida. Exemplo: Vidro fosco, papel de seda, etc. 
	O meio opaco é aquele que impede a propagação da luz através de si, não permitindo a visualização dos objetos. Por exemplo: madeira, concreto, etc.
Velocidade da Luz
 A luz não necessita de meio material para se propagar. Sua velocidade num meio material depende do tipo de luz que se propaga, isto é, para cada tipo de luz a velocidade de propagação num meio material é diferente.
Velocidade da luz no ar: 299700km/s
Velocidade da luz no vácuo: 300000km/s
 Costuma-se representar a velocidade da luz por”c” e, para efeitos práticos, se utiliza o valor: 300000000m/s ou 3.108m/s.
Luz
Princípios da Óptica Geométrica
	Princípio da Propagação retilínea da luz
 Nos meios transparentes, homogêneos e isótropos a luz se propaga em linha reta.
	Princípio da independência dos raios luminosos
 Quando dois raios de luz se cruzam, cada um segue o seu caminho como se não tivesse havido o cruzamento.
	Princípio de reversibilidade dos raios luminosos
 O trajeto de um raio luminoso não se modifica quando permutamos as posições da fonte e do observador.
Câmara Escura
 Colocando um corpo luminoso AB diante de um orifício O de uma das faces de uma caixa de paredes opacas, verifica-se que sobre a face oposta à do orifício se forma uma imagem A’B’ invertida do corpo luminoso. Este dispositivo é chamado de câmara escura e demonstra a propagação retilínea da Luz. Para se observar a imagem com facilidade, substitui-se a face oposta à do orifício por uma folha de papel vegetal sobre a qual se forma a imagem. Este fenômeno é a base do princípio de funcionamento das câmaras fotográficas. 
Câmara Escura
Eclipses 
 É a formação de sombra (região do espaço que não recebe luz) e penumbra (região do espaço parcialmente iluminada) envolvendo o Sol, a Lua e a Terra. Pode ser dividido em dois casos:
	Eclipse Solar 
	Eclipse Lunar
Eclipse
	Eclipse Solar - Se a sombra e penumbra da Lua interceptarem a superfície da Terra, ele ocorrerá de forma total ou parcial, dependendo do observador.
Eclipse Solar
Eclipse
	Eclipse Lunar – A luz solar, tangenciando a Terra, determina uma região de sombra: a sombra da Terra. Quando a Lua penetra nessa região, ela deixa de ser vista por um observador na Terra, ocorrendo o eclipse lunar.
Eclipse Lunar
	Eclipse 2008-02-21 
Eclipse Lunar
	Eclipse 2008-02-21 
Difusão e reflexão regular da LUZ 
 Considere um feixe de luz propagando-se num meio e atingindo a superfície S. Se esse feixe de Luz retornar para o meio em que está se propagando, dizemos que a Luz sofreu reflexão. Reflexão é o retorno de um feixe luminoso para o meio do qual é proveniente ao atingir uma superfície.
Difusão da Luz
 Considere um conjunto de raios luminosos iluminando um corpo rugoso, isto é, cheio de saliências.
 O corpo rugoso reflete os raios luminosos fazendo com que se propaguem em várias direções. Esse fenômeno é chamado reflexão irregular ou reflexão difusa, ou simplesmente, difusão. Devido a reflexão difusa é que podemos ver totalmente um corpo.
 Exemplo: Se a Terra não tivesse atmosfera para difundir a luz do Sol, o céu seria completamente preto.
Reflexão Regular
 Quando um conjunto de raios incide em uma superfície perfeitamente polida, notamos que os raios luminosos são refletidos numa única direção. Esse fenômeno é chamado de reflexão regular. 
 Exemplo: Os faróis e faroletes usam fontes de Luz de alta intensidade e refletores regulares de alto polimento para redirigirem os raios de luz na direção desejada. 
Espelho
 Toda a superfície polida que forma imagens por reflexão regular e tem alto poder refletor é chamada espelho. Os espelhos podem ser planos ou esféricos.
Espelho Plano
Espelhos Esféricos 
Espelhos Esféricos
Exemplo: Colher de aço inoxidável
O lado de fora da colher funciona como espelho convexo.
O lado de dentro da colher funciona como espelho côncavo.
Luz
A COR DE UM CORPO POR REFLEXÃO
 A luz branca, luz emitida pelo Sol ou por uma lâmpada incandescente é constituída por uma infinidade de luzes monocromáticas que podem ser divididas em sete cores principais: vermelho, alaranjado, amarelo, verde, azul, anil e violeta. A cor que um corpo apresenta por reflexão é determinada pelo tipo de luz que ele reflete difusamente. 
 Assim, por exemplo, um corpo ao ser iluminado pela luz branca, se apresenta azul porque reflete difusamente a luz azul e absorve as demais. Um corpo iluminado pela luz branca se apresenta branco porque reflete difusamente luzes de todas as cores. Um corpo negro absorve-as “totalmente”.
Luz
Luz
LEIS DE REFLEXÃO
1a Lei
	O raio incidente, o raio refletido e a normal estão sempre no mesmo plano.
2a Lei
	O ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão. 
Saiba que é difícil encontrar um bom amigo, 
como também é duro de abandoná-lo e impossível de esquecê-lo! 
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