Optica Basica

Os corpos que produzem a luz que emitem são chamados de corpos luminosos, ou fontes primárias de luz. São objetos que transformam algum tipo de energia em energia luminosa. Essa transformação pode ser feita de várias maneiras diferentes, exemplos: no Sol a transformação é feita através de uma reação nuclear; na chama de uma vela a transformação ocorre a partir de uma reação química; as lâmpadas elétricas produzem luz aquecendo, por corrente elétrica, um filamento metálico.

No entanto, a maioria dos corpos, por exemplo, a Lua , em condições normais, não emitem luz própria, são chamados de corpos iluminados, ou fontes secundárias de luz. São objetos que devolvem uma parte da luz que receberam de outras fontes luminosas. Ex.: a Lua, que recebe a luz produzida pelo Sol, uma vela apagada, as paredes, as roupas, etc... Os corpos iluminados podem, em determinadas condições, tornarem-se corpos luminosos, assim como os corpos luminosos podem transformarem-se em corpos iluminados, sem luz própria. Como exemplo, uma lâmpada, que quando apagada não emite luz própria e que quando acesa produz sua própria luz.

A luz emitida por uma fonte pode ser monocromática, de uma cor só, ou policromática, que é a superposição de luzes de cores diferentes, como a luz branca emitida pelo Sol, que é formada pelas componentes: vermelha, laranja, amarela, verde, azul, anil e violeta.

2- Velocidade da Luz

No vácuo a luz se propaga sempre com a mesma velocidade, aproximadamente 300.000 km/s, seja ela monocromática ou policromática. Em um meio material qualquer a velocidade depende do meio em questão (vidro, água, diamante,...) e também do tipo de luz monocromática envolvida (vermelha, laranja, amarela, verde,...), sendo sempre inferior a velocidade da luz no vácuo.

A luz emitida pelo Sol chega a nós em 8 min e 20 s, percorrendo 150 milhões de quilômetros. Depois do Sol, a estrela mais próxima da Terra esta na constelação de Centauro, a estrela Próxima de Centauro, uma das componentes da estrela tripla Alfa de Centauro, e a sua luz demora 4,2 anos para chegar até aqui, percorrendo 4,0 . 1013 km, aproximadamente.

A constelação de Centauro localiza-se próxima do Cruzeiro do Sul e Alfa de Centauro é uma das estrelas mais brilhantes do céu.

Como as distâncias astronômicas são enormes, em vez de medirmos distâncias em quilômetros, podemos usar a unidade de comprimento ano-luz. A grandeza 1 ano-luz corresponde à distância percorrida pela luz em 1 ano no vácuo, aproximadamente 10 trilhões de quilometros.

3- Raio de Luz

Para representarmos a luz proveniente de uma fonte luminosa utilizamos um ente puramente geométrico denominado raio de luz, linhas orientadas que representam a direção e o sentido de propagação da luz.



Feixe de luz é um conjunto de raios luminosos, que pode ser convergente, divergente ou paralelo.

a) feixe convergente

O conjunto de raios luminosos converge para um ponto.

b) feixe divergente

O conjunto de raios luminosos diverge a partir de um ponto.

c) feixe paralelo

Todos os raios de luz do conjunto são paralelos entre si.

4- Meios de Propagação

Os meios por onde a luz se propaga podem ser classificados de 3 maneiras diferentes:

a) meios transparentes - a luz se propaga de forma regular, de maneira a enxergarmos nitidamente através deles. Ex.: vidro comum, ar, água, etc...

b) meios opacos - não permitem a propagação da luz, de maneira que não podemos ver através deles. Ex.: porta de madeira, concreto, ferro, etc...

c) meios translúcidos - são meios intermediários, a luz atravessa, mas de forma irregular, de maneira que não podemos enxergar nitidamente através deles. Ex.: vidro fosco, papel vegetal, alguns boxes de banheiro, etc...

Importante: essa classificação é relativa, dependendo das condições , o mesmo meio pode ser transparente, translúcido ou opaco. Por exemplo: uma camada fina de água é transparente, mas uma grande porção de água é opaca.

5- Princípios da Propagação Retilínea da Luz

A luz propaga-se em linha reta, nos meios homogêneos e transparentes.

Meios homogêneos são aqueles que apresentam as mesmas propriedades físicas em toda a sua extensão. As propriedades mais analisadas são a pressão, a densidade e a temperatura.

6- Eclipse

Um eclipse ocorre quando um astro esconde outro temporariamente. Ele pode ser total ou parcial conforme o astro fique escondido totalmente ou parcialmente. O eclipse do Sol ocorre quando a Lua coloca-se entre o Sol e a Terra (ocorrem em média 2,3 eclipses solares por ano). Dependendo da posição de um observador na Terra, ele pode observar um eclipse total, quando esta na região de sombra, ou um eclipse parcial, quando esta na região de penumbra , ou ainda, não observar o eclipse, quando esta na região totalmente iluminada pelo Sol.



O eclipse da Lua ocorre quando esta passa pela região de sombra da Terra, isto é, a Terra fica entre a Lua e o Sol, projetando sua sombra sobre ela (ocorrem em média 1,5 eclipses lunares por ano).