Óptica: Estudo da Luz e da Visão

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Manuela Letícia Lemes – Sala 08 - Manhã
ÓPTICA: 
Definição: Óptica é o ramo da física responsável por estudar os fenômenos da luz e da visão humana. Este estudo é dividido em dois, de acordo com o comportamento da luz: óptica geométrica e a óptica física. A óptica geométrica se restringe ao estudo da propagação da luz por meio de raios.
Objeto de estudo: Uma das partes da física que estuda um grupo de fenômeno luminosos que possui a luz como causa determinante é a óptica.
meios ópticos e polarização: A polarização da luz ocorre quando a luz natural, que antes se propagava em todos os planos, passa a se propagar em um único plano. As fontes luminosas geralmente emitem luzes formadas por ondas eletromagnéticas que vibram em várias direções, nessas há sempre um plano perpendicular para cada raio de onda luminosa.
Exemplos de exercícios resolvidos;
1- A luz branca incide sobre um meio transparente cujo índice de refração é igual a 1,2. Assinale a alternativa correta em relação à velocidade da luz nesse meio:
a) A velocidade da luz nesse meio é 1,2 vezes mais rápida do que no vácuo.
b) A velocidade da luz nesse meio é 1,2 vezes mais lenta do que no vácuo.
c) A velocidade da luz nesse meio é igual à velocidade da luz no vácuo.
d) A velocidade da luz nesse meio depende da velocidade do seu observador.
RESPOSTA: Letra B
O índice de refração é uma grandeza adimensional que mede a razão entre a velocidade da luz no vácuo e a velocidade da luz em determinado meio. Como não existem quaisquer meios nos quais a velocidade da luz seja maior que a velocidade da luz no vácuo, o módulo do índice de refração será sempre maior que 1 e indicará quantas vezes a velocidade da luz no vácuo é maior que a velocidade em algum meio.
2- Quando a luz branca atravessa um prisma transparente, ela decompõe-se, tornando evidente o espectro de cores que se unem para formá-la. O fenômeno descrito refere-se à:
a) dispersão da luz.
b) reflexão da luz.
c) absorção da luz.
d) difração da luz.
e) polarização da luz.
RESPOSTA: Letra A
O fenômeno em questão é chamado de dispersão. Nele, a luz sofre refração ao ser transmitida através do prisma. Como o índice de refração da luz é diferente para diferentes frequências, ocorre o separamento do feixe, possibilitando a observação do espectro visível.
•Natureza ondulatória da luz; A teoria ondulatória da luz foi bem-sucedida para explicar a maioria das propriedades da luz entretanto ela não foi capaz de explicar a natureza da radiação que emana de um sólido aquecido (Radiação de um corpo preto – Planck – 1900).
•Refração da luz e Lei de Snell; A Lei de Snell-Descartes também é conhecida comumente no meio físico como sendo a segunda lei da refração. Ela enuncia que: na refração, o produto do índice de refração do meio, no qual se encontra o raio pelo seno do ângulo que esse raio forma com a reta normal à interface no ponto de incidência, é constante.
•Reflexão da luz e suas leis; A primeira lei da reflexão afirma que os raios de luz incidente e refletido precisam formar o mesmo ângulo com relação à direção normal. A segunda lei da reflexão da luz afirma que os raios de luz incidente e refletido precisam estar contidos no mesmo plano.
•Eclipse solar e lunar; O eclipse solar ocorre quando a Lua está entre a Terra e o Sol. O eclipse lunar, por sua vez, ocorre quando a Terra está entre a Lua e o Sol, ou seja, quando a Lua penetra na sombra da Terra.
•Além disso, responda as questões seguir:
I.O que é luz? Quais são os 2 princípios básicos da luz?
A luz é uma onda eletromagnética, cujo comprimento de onda se inclui num determinado intervalo dentro do qual o olho humano é a ela sensível. Trata-se, de outro modo, de uma radiação eletromagnética que se situa entre a radiação infravermelha e a radiação ultravioleta.
São eles: princípio da propagação retilínea, princípio da independência dos raios de luz e princípio da reversibilidade da luz.
II. Quais os tipos de fontes de luz? Qual a diferença entre eles?
Existem fontes de luz primárias e secundárias.
Primárias: são capazes de produzir a sua própria luz, também são chamadas de corpos luminosos. Exemplo: fósforo aceso, Sol, lâmpada acesa.
Secundárias: são capazes de apenas refletirem a luz que incide sobre elas, também são conhecidas como corpos iluminados.
III. Qual a diferença entre raio de luz e feixe de luz?
Um conjunto de raios de luz que possui uma abertura relativamente pequena entre os raios é chamado de Pincel Luminoso. O conjunto de raios luminosos cuja abertura entre os raios é relativamente grande é chamado de Feixe Luminoso.
IV. Quais são os tipos de feixes de luz?
Um feixe luminoso pode ter três formas, sendo elas: cônico convergente, que é quando todos os raios de luz convergem apenas para um único ponto; cônico divergente, quando todos os raios de luz se divergem a partir de um único ponto; cilíndrico paralelo, ocorre quando os raios de luz são paralelos entre si.
V. Como os meios podem ser classificados de acordo com a propagação da luz?
Meios de propagação da luz podem ser opacos, translúcidos ou transparentes. Quando a luz atravessa esses diferentes tipos de meios ópticos, ela sofre parcialmente os fenômenos ópticos de transmissão, refração, absorção, reflexão etc., de acordo com as características ópticas de cada meio.
2- Explique por que a intensidade e a velocidade da luz são alteradas quando passam por dois meios com refringências distintas (como acontece na situação representada na figura abaixo). 
RESPOSTA: essa dificuldade é comumente chamada de refringência. Não se esqueça: Em um meio mais refringente, a velocidade da luz é menor, pois ela tem maior dificuldade de atravessá-lo. Já em um meio menos refringente, a velocidade da luz é maior, pois ela tem mais facilidade de atravessá-lo.