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1 Introdução

2 Características da luz

3 Espectro eletromagnético

4 Dispersão da luz branca

5 Conceitos básicos

6 Classificação das fontes de luz

7 Classificação dos meios ópticos

8 Princípio da independência dos raios de luz

9 Princípio da reversibilidade dos raios de luz

10 Princípio da propagação retilínea da luz.

11 Fundamentos da Óptica Geométrica – Atividades para Sala

12 Fundamentos da Óptica Geométrica – Atividades Propostas

Física 3 – Óptica GeométricaLivro 1 – Aula 01

Óptica é a parte da Física responsável pelo estudo dos fenômenos associados à luz.

Os estudos da óptica são divididos em duas partes:

• Óptica geométrica: que é a parte da óptica que estuda a propagação da luz por meio dos raios de luz. Os fenômenos que essa área abrange são: propagação retilínea da luz, reflexão e refração da luz, espelhos e lentes;

• Óptica física: estuda o comportamento ondulatório da luz. Os fenômenos estudados por essa área são: emissão, composição, absorção, polarização, interferência e difração da luz.

Você já se perguntou o que é a Óptica?

Você já usava noções de Óptica Geométrica na infância de forma intuitiva.

A luz é uma onda eletromagnética (forma de energia) que se propaga nos meios materiais e também no vácuo. A luz emitida pelo Sol é branca, uma luz policromática (várias cores) que pode ser decomposta em luzes monocromáticas (uma só cor).

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Violeta

Vermelho

Alaranjado

Amarelo

Verde

Azul

Anil

Violeta

Num meio material, as luzes monocromáticas têm velocidades diferentes (menores que 3 . 108 m/s), decrescendo no sentido da luz vermelha para a luz violeta.

Vermelho

Alaranjado

AmareloVerde

AzulAnil

Violeta

VermelhoAlaranjado

AmareloVerde Azul

AnilVioleta

VÁCUO

AR

LUZ BRANCA

DIOPTRO

Raio de Luz

É uma linha orientada que mostra o sentido de propagação da luz num meio.

Feixe de Luz e Pincel de Luz

Pincel de luz

Um feixe de luz é constituído pelos infinitos pincéis de luz provenientes de uma fonte luminosa.

Feixe de luz

Fonte de luz é todo corpo capaz de enviar luz, assim, todos os objetos que podemos ver, como o Sol, a Lua, uma lâmpada ou uma folha de papel, são consideradas como fonte de luz.

Sombra x Penumbra

Sombra = região bem delimitada pela ausência de luz.

Penumbra = região mal delimitada pela

ausência parcial de luz.

Meios Transparentes ou hialinos.

Um meio é dito transparente quando a luz se propaga a grandes distâncias e segundo trajetórias previsíveis e bem determinadas. Note que um meio, por exemplo, a água, pode ser considerado transparente se a espessura da camada de água permitir a passagem da luz nas condições descritas acima.

Meios Translúcidos, leitosos ou foscos.

Um meio é dito translúcido quando a luz se propaga, mas percorrendo caminhos imprevisíveis devido à heterogeneidade do meio.

Meios Opacos.

Um meio é dito opaco quando a luz praticamente não se propaga nele. Exemplos: madeira e metais.

Quando ocorre cruzamento de raios de luz, cada um deles continua sua propagação independentemente da presença de outros.

A propagação de um pincel de luz não é perturbada pela propagação de outros na mesma região; um independe da presença dos outros.

Um raio de luz vai de um ponto A a um ponto C seguindo uma trajetória determinada, o caminho seguido pela luz será o mesmo se invertermos o sentido de propagação, ou seja, o trajeto seguido pela luz independe do sentido de propagação.

Nos meios transparentes e homogêneos a luz se propaga em linha reta.

Eclipse solar (total)

Eclipse solar (anular)

Tipos de eclipse Solar

Eclipse solar

Eclipse lunar (total)

Eclipse lunar (penumbral)

Eclipse lunar (penumbral)

Luz Solar

A lua muitas vezes não desaparece totalmente durante um eclipse lunar. Em vez disso, pode ser visto como uma cor vermelho escuro, muito por causa da refração da luz solar pela atmosfera da Terra.

AtmosferaLua

Fases da Lua observadas da Terra no Hemisfério Sul.

Lua nova Lua cheia

Lua crescente

Lua minguante

Lua nova Lua cheia

Lua crescente

Lua minguante

Fases da Lua observadas da Terra no Hemisfério Norte.

Lua cheia

Lua minguante

Lua nova

Lua crescente

Sol Dia Noite

Terra

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Câmara escura de orifício

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Observação:

• Parte da energia luminosa absorvida pode ser transformada em energia térmica, por isso dizemos que roupas escuras “esquentam” mais.

Observação:

• Se vemos um corpo branco, é porque ele está refletindo todas as cores do espectro solar.

• Se vemos um corpo preto, é porque ele está absorvendo todas as cores do espectro solar.

• Um corpo que nos parece verde quando iluminado pela luz branca solar se apresentará escuro quando iluminado por luz monocromática de cor diferente da vermelha (azul, por exemplo).

Observação:

• Os filtros são largamente utilizados em fotografia, permitindo que penetrem no interior da câmara apenas as colorações desejadas.

• As sete cores do espectro solar são: vermelho, alaranjado, amarelo, verde, azul, anil e violeta.