terça-feira, 12 de junho de 2012

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