Conceitos Básicos da Óptica Geométrica

Sol: Fonte de luz primária incandescente.

Óptica é a parte da Física que estuda a luz e os fenômenos luminosos. Seu desenvolvimento se deu a partir da publicação da Teoria Corpuscular da Luz, por Isaac Newton, teoria que admitia que a luz era formada por um feixe de partículas.
Define-se luz como sendo o agente físico que sensibiliza nossos órgãos visuais.
A Luz é uma onda eletromagnética e sua velocidade no vácuo é de aproximadamente 3,0 x 10⁵ Km/h.
A óptica é dividida em:
1) Óptica Geométrica: Estuda os fenômenos luminosos baseados em leis empíricas (experimentais), que são explicados sem que haja necessidade de se conhecer a natureza física da luz. A óptica geométrica usa como ferramenta de estudo a geometria.
2) Óptica Física: Estuda a compreensão da natureza física da luz e fenômenos como interferência, polarização, difração, dispersão entre outros.

Raios de Luz
São linhas que representam a direção e o sentido de propagação da luz. A ideia de raios de luz é puramente teórica, e tem como objetivo facilitar o estudo.
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 Feixe Luminoso.
Os Feixes Luminosos ou os Pincéis Luminosos podem ser classificados em:
• Cônico divergente
Os raios luminosos partem de um único ponto (P) e se espalham.

• Cônico convergente
Os raios luminosos se concentram em um único ponto.

• Cilíndrico
Os raios luminosos são todos paralelos entre si. Nesse caso a fonte de luz encontra-se no infinito, e denomina-se fonte imprópria.

Fontes de Luz
As fontes de luz são corpos capazes de emitir luz, seja ela própria ou refletida. Fontes de luz podem ser classificadas em:
• Fontes de luz Primárias
São fontes de luz que emitem luz própria. Elas podem ser:
Incandescentes: Quando emitem luz a altas temperaturas.
Ex: O Sol, a chama de uma vela e as lâmpadas de filamento.
Luminescentes: Quando emitem luz a baixas temperaturas. As fontes de luz primária luminescentes podem ser fluorescentes ou fosforescentes.
Fluorescentes: emitem luz apenas enquanto durar a ação do agente excitador.
Ex: Lâmpadas fluorescentes.
Fosforescentes: Emitem luz por um certo tempo, mesmo após ter cessado a ação do excitador. Nessas fontes de luz a energia radiante é proveniente de uma energia potencial química.
Ex: Interruptores de lâmpadas e ponteiros luminosos de relógios.
• Fontes Secundárias
São aquelas que emitem apenas a luz recebida de outros corpos.
Ex: Lua, cadeiras, roupas, etc.
 

Princípios da óptica geométrica

Lei da Propagação Retilínea da Luz
Nos meios homogêneos e transparentes a luz se propaga em linha reta

Lei da Independência dos Raios Luminosos
Quando raios luminosos se cruzam, cada um deles segue seu trajeto como se os outros não existissem.

Por Kléber Cavalcante
Graduado em Física
Equipe Brasil Escola

Ilusão de Óptica

Ilusão de óptica são imagens que enganam nosso cérebro deixando nosso inconsciente confuso por alguns instantes fazendo com que este capte idéias falsas e preencha espaços vazios. Podem ser fisiológicas quando surgem naturalmente ou cognitivas quando se cria com artifícios visuais. Há muito tempo que se sabe que a percepção imediata não é a realidade física.

A ilusão de óptica mais famosa foi revelada e criada em 1915 pelo cartunista W. E. Hill. É uma figura onde podemos ver duas imagens, de uma garota de perfil olhando para longe e também o rosto de uma velha olhando para o chão.
Veja por exemplo:

As linhas que são exatamente do mesmo tamanho aparece de tamanhos diferentes quando olhamos, a linha de baixo é menor do que a de cima. Este fato ocorre porque o cérebro se baseia nas retas laterais para calcular as retas que estão próximas ao solo.

Esta, muito usada em testes psicológicos, mostra a capacidade do cérebro em ler uma mensagem sem perceber o erro. Ao olharmos a figura fazemos assimilação ao que está escrito e não lemos palavra por palavra.

Neste caso, o cérebro preenche o vazio da figura com uma imagem que estamos acostumados, neste, o quadrado.

Esta aparece com linhas retas que se deformam, mas não. Quando a linha é preenchida por figuras que se movem, esta envia ao cérebro seus movimentos e ele entende a imagem como se estivesse deformando. Você pode conferir a exatidão da linha reta com uma régua se preferir.

Veja Mais! Op-art

Por Gabriela Cabral

Equipe Brasil Escola

Por que o Céu é Azul?

Por que o céu é azul?

Você já parou para pensar nessa pergunta? Qual a explicação para o fato de o céu ser azul? A explicação para essa pergunta pode ser dada a partir de um fenômeno físico que ocorre na atmosfera, denominado de espalhamento de Rayleigh. Como se sabe, a radiação solar que aquece a Terra é uma luz extremamente brilhosa e branca, porém composta por várias outras tonalidades de cor, cada qual com um comprimento de onda específico. O que ocorre é que quando a luz penetra na atmosfera ela atinge os átomos de nitrogênio e oxigênio, bem como as outras partículas que compõem a atmosfera, dando origem ao fenômeno do espalhamento.
Como sabemos, a luz é uma onda que possui vários comprimentos. Segundo o fenômeno físico do espalhamento, a luz solar é espalhada em várias direções e com várias tonalidades de cor, cada uma com um comprimento de onda específico, no entanto, a onda que possui o comprimento da cor azul é bem mais definida e eficiente do que as outras. Por esse motivo é que vemos o Sol como um disco brilhante e o restante do céu todo azul, justamente em razão do efeito que a luz provoca sobre os átomos que compõem o ar, a qual faz com que a luz seja espalhada em vários comprimentos de onda, dos quais somente percebemos a cor azul.
O mesmo ocorre pela tarde, quando passamos a ver o céu com um leve toque de vermelho ou laranja, que se deve ao fato de a luz percorrer um caminho maior para chegar até nossos olhos.

Por Marco Aurélio da Silva 

Equipe Brasil Escola

Óptica

Lentes de contato são dispositivos utilizados para ampliar ou reduzir o tamanho dos objeto

 

Óptica é o ramo da física que estuda os fenômenos relacionados à luz. A óptica explica os fenômenos da reflexão, refração e difração. O estudo da óptica divide-se em duas partes:

Óptica geométrica: nessa parte são estudados os fenômenos ópticos relacionados às trajetórias seguidas pela luz. Para isso é necessária a noção de raio de luz e as leis que regulamentam o comportamento desses raios.
Óptica física: é a parte da óptica que estuda os fenômenos ópticos, levando em conta a teoria sobre a composição da luz.
Essa parte da física é muito presente no cotidiano, sua aplicação vai desde o uso dos óculos ao uso dos mais eficientes e sofisticados equipamentos utilizados para pesquisas científicas como, por exemplo, os aparelhos de telescópio e microscópio. São algumas das aplicações da óptica:

• Na correção de defeitos visuais;
• Na construção de instrumentos de observação como, por exemplo, os telescópios e microscópios;
• Em câmeras fotográficas e na cinematografia.

Entre muitas outras aplicações.

De: http://www.brasilescola.com/fisica/optica.htm
Por Marco Aurélio da Silva