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8º ANO FÍSICA LUZ Profª Evilanny Dantas Costa ONDAS ELETROMAGNÉTICAS São ondas que não necessitam de um meio material para se propagar. Elas se propagam no vácuo. ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO ÓPTICA ➢ A luz é uma onda eletromagnética (Não precisa de meio material para se propagar, assim sendo, a luz pode se propagar também no vácuo). LUZ Óptica é o ramo da Física que estuda a luz, sua natureza, suas propriedades, suas fontes, propagação e medição. ➢ A luz se propaga em todas as direções; ➢ A luz corresponde as ondas eletromagnéticas visíveis. ➢ Tem comprimentos de onda que variam de 400 nm a 750 nm em valores aproximados. Vermelho > laranja > amarelo > verde > azul > anil > violeta ➢ A frequência da radiação visível varia entre 4,3 . 1014 Hz e 7,5 x 1014 Hz Ordem decrescente de comprimento e velocidade/ Ordem crescente de frequência RAIO DE LUZ REPRESENTAÇÃO GRÁFICA Conjunto de raios de luz. FEIXE DE LUZ É toda linha que representa geometricamente a direção e o sentido da propagação da luz. CLASSIFICAÇÃO DOS FEIXES DE LUZ DIVERGENTE aquele em que os raios luminosos se afastam de um ponto CONVERGENTE aquele em que os raios luminosos se dirigem para um mesmo ponto PARALELO aquele em que os raios luminosos seguem direções paralelas PRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICA (RENÉ DESCARTES) PROPAGAÇÃO RETILÍNEA DA LUZ A luz se propaga em linha reta, num meio transparente e homogêneo. INDEPENDÊNCIA DOS RAIOS DE LUZ Os raios de luz de um feixe são independentes. REVERSIBILIDADE DOS RAIOS DE LUZ A trajetória de um raio de luz permanece a mesma quando se inverte o seu sentido de propagação. FONTES DE LUZ (TAMANHO) PUNTIFORME OU PONTUAL É toda fonte cujas dimensões são desprezíveis em relação às distâncias envolvidas que a separam de um observador. Vista por ele, a fonte se apresenta como um ponto luminoso. EXTENSA É toda fonte cujas dimensões não são desprezíveis em relação às distâncias envolvidas que a separam de um observador. SOMBRA A sombra é a região do espaço que não recebe luz direta da fonte, sendo encontrada apenas quando o corpo opaco é posto sob influência de uma fonte puntiforme. PENUMBRA SOMBRA E PENUMBRA Penumbra é a região do espaço que recebe apenas parte da luz direta da fonte, sendo encontrada apenas quando o corpo opaco é posto sob influência de uma fonte extensa. CORPO LUMINOSO É aquele que emite luz própria. CORPO ILUMINADO É aquela que reflete a luz que recebe de outros corpos FONTES DE LUZ (EMISSÃO) O Sol A Lua CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS QUANTO AO GRAU DE ABSORÇÃO DA LUZ INCIDENTE TRANSPARENTES É o meio que permite que a luz atravesse, descrevendo trajetórias regulares e bem definidas. TRANSLÚCIDOS É o meio pelo qual os feixes de luz descrevem trajetórias irregulares com intensa difusão, ou seja, a luz se espalha sobre o meio no qual está se propagando. OPACOS A luz não se propaga. A luz, após incidir sobre os materiais opacos, é parcialmente absorvida e parcialmente refletida. REFLEXÃO TOTAL É o retorno de um feixe luminoso numa mesma direção para o meio do qual é proveniente ao atingir uma superfície regular. FENÔMENOS ÓPTICOS DIFUSÃO OU REFLEXÃO DIFUSA É o retorno de um feixe luminoso em várias direções para o meio do qual é proveniente ao atingir uma superfície irregular. REFRAÇÃO Quando um feixe luminoso incide obliquamente sobre uma superfície que separa dois meios transparentes, como o ar e a água, ele muda de direção. Isso ocorre porque a luz se propaga com velocidades diferentes nos diversos meios. FENÔMENOS ÓPTICOS ABSORÇÃO A luz é absorvida pela superfície e transformada em energia térmica, o que acarreta na elevação da temperatura dessa superfície, ocorrendo com maior intensidade em superfícies opacas, rugosas, e de cor escura. LEIS DA REFLEXÃO DA LUZ 1ª) O raio incidente, o raio refletido e a normal são coplanares. 2ª) O ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão. DISPERSÃO É o espalhamento ou desvio sofrido pelos raios luminosos ao atravessarem diferentes meios em maior ou menor grau conforme a frequência CASO PARTICULAR DA REFRAÇÃO DISPERSÃO A luz proveniente do Sol, ao passar do ar para um meio diferente como o material do prisma, sofre refração. Newton observou que a luz solar era decomposta em uma sequência de cores, que aparecem sempre na mesma ordem de acordo com o grau do desvio. CASO PARTICULAR DA REFRAÇÃO DISPERSÃO ➢ A refração ou o grau do desvio dos raios refratados é tão maior quanto menor o comprimento de onda. Assim, por exemplo, a radiação correspondente ao vermelho, de maior comprimento de onda, sofre um desvio menor que a correspondente ao azul. ➢ Essa refração, em diferentes graus, da luz branca conforme o comprimento de onda é o que chamamos de dispersão, fenômeno que acontece em qualquer meio transparente atravessado por raios luminosos. ➢ A dispersão ocorre também na penetração dos raios solares em partículas de poeira e gotículas de água na atmosfera terrestre. ➢ A luz solar é composta por todas as cores que conseguimos distinguir com nossos olhos. Elas são as chamadas cores do espectro visível e dependem apenas do seu comprimento de onda. CASO PARTICULAR DA REFRAÇÃO DISPERSÃO ➢ A cor branca é o resultado da soma de todas as cores. ➢ O preto corresponde a ausência de cor, isto é, a superfície de um objeto preto absorve todo o espectro visível incidente e não reflete nenhuma onda cujo comprimento de onda pertença ao espectro visível. ➢ Os objetos têm diferentes cores, dependendo de quais ondas eletromagnéticas são absorvidas e quais são refletidas. CASO PARTICULAR DA REFRAÇÃO ➢ Exemplo: se um objeto verde recebe a incidência da luz branca do Sol, reflete as ondas correspondentes ao comprimento de onda verde e absorve as demais. ➢ Em dias de chuva e diante da luz emitida pelo Sol, as gotas de água funcionam como pequenos prismas. ARCO-ÍRIS: EXEMPLO DE REFRAÇÃO E DISPERSÃO ➢ Uma parte da luz solar que incide sobre a superfície das gotas de água sofre reflexão. Outra parte atravessa a gota, sofrendo refração e a consequente dispersão nas cores que compõem a luz branca do Sol. A formação do arco-íris é resultado dessa dispersão. VELOCIDADE DA LUZ A velocidade da luz 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. A velocidade da luz no vácuo 3 . 105 km/s ou 3 . 108 m/s ANO–LUZ Distância que a luz percorre no vácuo em um ano. 1 ano-luz 9,46 . 1015 m ou 9,46 . 1012 km ECLIPSES Eclipse é o obscurecimento ou ocultação de um corpo celeste por um outro corpo celeste relativamente a um observador. Normalmente quando falamos sobre eclipses, falamos de eclipses do Sol ou eclipses da Lua, pois são aqueles que são mais evidentes. SOLAR ECLIPSES SOLARES O eclipse solar (ou eclipse do Sol) acontece quando o Sol, a Lua e o planeta Terra estão alinhados, sendo que a Lua fica entre o Sol e a Terra. Nesse caso, o nosso planeta passa pela sombra projetada pela Lua. Para que suceda um eclipse do Sol, a Lua tem de estar na sua fase de Lua nova e ao mesmo tempo tem de estar no mesmo plano (ou muito aproximado) do plano da órbita da Terra em volta do Sol (que chamamos de eclíptica). Existem 3 tipos de eclipses do Sol: total, anular e parcial. ➢ Eclipse total do Sol acontece quando o observador na Terra estiver na região onde ele não recebe luz do Sol (de sombra). ➢ Eclipse Parcial do Sol acontece quando o observador na Terra estiver na região onde ele recebe parte da luz do Sol (de penumbra). ➢ Eclipse anular do Sol ocorre se a Lua escurece a parte central do Sol, deixando um anel luminoso ao redor. ECLIPSES LUNAR ECLIPSES ECLIPSE LUNAR ECLIPSES LUNARES O eclipse lunar (ou eclipse da Lua) ocorre quando temos o Sol, o planeta Terra e a Lua alinhados, com a Terra entre o Sol e a Lua. A Terra projeta“atrás” de si uma sombra e a Lua ao passar pela sombra fica obscurecida. O eclipse da Lua ocorre sempre quando a Lua está na fase de Lua cheia, pois aí temos a Terra entre o Sol e a Lua, estando estes três alinhados. Existem três tipos diferentes de eclipses da Lua: total, parcial e penumbral. ➢ Eclipse total da Lua acontece quando a Lua entra totalmente na sombra da Terra. A fase de totalidade deste tipo de eclipse pode chegar a durar mais de uma hora, e todo o eclipse em si poderá demorar várias horas. ➢ Eclipse parcial da Lua acontece quando apenas parte da Lua entra na sombra da Terra. ➢ Eclipse penumbral da Lua acontece quando a Lua entra apenas na penumbra da Terra, não entrando na zona de sombra propriamente dita. Este tipo de eclipse passa bastante despercebido, pois a Lua sempre se mantém iluminada pelo Sol, diminuindo apenas um pouco o seu brilho.
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