Aplicações dos fenômenos ópticos

Óptica Para enxergar as coisas a seu redor ( luz do Sol, de tocha, de vela, de lâmpada ), o ser humano sempre necessitou de luz. Sem ela seria impossível viver. Afinal como seria o mundo sem luz ? Podemos dizer que a luz é uma forma de energia radiante que se propaga por meio de ondas eletromagnéticas. É o agente físico responsável pela produção da sensação visual. O estudo da luz é realizado pela Óptica, que é dividida, em: ÓPTICA GEOMÉTRICA - Estuda e analisa o comportamento e a trajetória da propagação luminosa. ÓPTICA FÍSICA - Estuda a natureza da luz.

FONTES DE LUZ Todos os corpos que emitem luz são chamados fontes de luz. Podemos distinguir dois tipos: Fontes primárias ou corpos luminosos são as fontes que possui luz própria. Exemplos: O Sol, as estrelas, uma lâmpada acesa, etc. Fontes secundárias ou corpos iluminados são as fontes que não têm luz própria. Exemplos: a Lua, o livro, sua roupa, uma caneta, uma parede, etc.

Quanto ao tipo, classificamos a luz emitida pelas fontes em:   Luz monocromática ou simples é a luz de uma única cor, como a luz monocromática amarela emitida pelo vapor de sódio, nas lâmpadas. Luz policromática ou luz composta é a luz resultante da mistura de duas ou mais cores, como a luz branca do Sol ou a luz emitida pelo filamento incandescente da lâmpada comum. A luz branca emitida pelo Sol, é uma luz policromática constituída por um número infinito de cores, as quais podem ser divididas em sete cores principais (as cores do arco íris) : vermelho, alaranjado, amarelo, verde, azul, anil e violeta.

A COR DOS OBJETOS A cor apresentada por um corpo, ao ser iluminado, depende do tipo de luz que ele reflete difusamente. A luz branca é constituída por uma infinidade de cores que podem ser divididas em sete cores: vermelha, alaranjada, amarela, verde, azul, anil e violeta. Um observador vê cada corpo com uma determinada cor, da seguinte maneira: se a luz incidente no corpo é branca ( composta de todas as cores ) e o corpo absorve toda a gama de cores, refletindo apenas o vermelho, o corpo é de cor vermelha.   Então, o corpo branco é aquele que reflete difusamente toda a luz branca incidente e o corpo negro é aquele que absorve todas as cores, não refletindo difusamente nenhuma cor.

VELOCIDADE DA LUZ Para qualquer que seja o tipo de luz, verifica-se que sua velocidade de propagação no vácuo é constante e, aproximadamente, igual a 300.000 km/s. Mas nos meios materiais a velocidade da luz assume valores diferentes, sempre menores que 300.000 km/s.   A luz do Sol, demora aproximadamente 8 minutos a chegar à Terra.

ANO-LUZ 1 ano luz = 9,4605284 × 1015 metros É uma unidade de comprimento muito utilizada para medir distâncias astronômicas. O ano-luz corresponde a distância que a luz percorre no período de um ano. A luz viaja a 300 mil km/s. Portanto, um segundo-luz é igual a 300.000 km. Um ano-luz é a distância que a luz pode viajar em um ano, ou: 300.000 quilômetros/segundo * 60 segundos/minuto * 60 minutos/hora * 24 horas/dia * 365 dias/ano = 9.460.800.000.000 quilômetros/ano. Um ano-luz é igual a 9.460.800.000.000 km. Isso é uma distância enorme! 1 ano luz = 9,4605284 × 1015 metros

Curiosidades Um nanosegundo-luz - a distância que a luz pode viajar em um bilionésimo de segundo, é igual a cerca de 30 cm (1 pé). O radar usa este dado para medir a que distância algum objeto, como um carro, está. Uma antena de radar emite um pulso curto de rádio e aguarda que ele ecoe num carro ou outro alvo. Enquanto aguarda, vai contando o número de nanosegundos que se passam. As ondas de rádio viajam à velocidade da luz, assim, o número de nanosegundos dividido por 2 indica à unidade de radar qual a distância do objeto!

Para você ter uma idéia das distâncias cósmicas, saiba que um raio de luz que parte da Terra chega até a Lua em 1,3 segundo e até o Sol em 8 minutos e 19 segundos. Para atravessar o Sistema Solar de um lado a outro, um raio de luz precisa de 11 horas. Para ir daqui até Alpha Centauri, 4 anos e alguns meses. Para atravessar a Via Láctea, pelo menos 100 mil anos. Até a Galáxia de Andrômeda, uma das mais próximas, cerca de 2 milhões e 300 mil anos. Mas para ir daqui aos limites do Universo observável, a viagem de um raio de luz deve durar, talvez, uns 14 bilhões de anos. Por aí você pode ver que o Universo é mesmo muito grande, se não for infinito. Vídeo – “A imensidão do macro e do micro” Grandezas diretamente proporcionais (apostila pag 5)

Sugestão de vídeo – Ilusão de óptica: http://coisautil

FENÔMENOS ÓPTICOS REFLEXÃO DA LUZ: é o retorno da energia luminosa para o mesmo meio de onde veio depois de incidir em uma superfície refletora.

FENÔMENOS ÓPTICOS REFRAÇÃO DA LUZ: é passagem da luz entre meios que possuem propriedades ópticas distintas.

FENÔMENOS ÓPTICOS DISPERSÃO DA LUZ: é um caso particular de refração no qual a luz branca é decomposta em diversas outras cores.

ARCO-ÍRIS

FENÔMENOS ÓPTICOS ABSORÇÃO DA LUZ: envolve a transformação da energia luminosa em outras formas de energia, como térmica, química ou elétrica.

APLICAÇÕES DOS FENÔMENOS ÓPTICOS ESPELHOS: são superfícies lisas ou polidas nas quais ocorre a reflexão da luz, gerando imagens nítidas.

TIPOS DE ESPELHOS 1. ESPELHOS PLANOS: produzem imagens nítidas e do mesmo tamanho do objeto refletido.

Um espelho plano fornece apenas uma imagem de cada objeto, mas dois espelhos planos dispostos como na figura seguinte mostram várias imagens do mesmo objeto: Quanto menor for o ângulo entre os espelhos, maior o número de imagens obtidas.

TIPOS DE ESPELHOS 2. ESPELHOS ESFÉRICOS OU CURVOS: 2.1 ESPELHOS COVEXOS podem produzir imagens menores, iguais ou maiores, direitas ou invertidas, dependendo da distância do objeto em relação ao espelho.

a imagem é real, invertida e menor do que o objeto. Quando o objeto está muito afastado do espelho, a uma distância superior ao raio (sobre a linha vermelha)... a imagem é real, invertida e menor do que o objeto. telegraph.com.uk

Quando o objeto está entre o foco e o centro (sobre a linha vermelha)... a imagem é real, invertida e  maior do que o objeto.

Quando o objeto está muito próximo do espelho, entre o vértice e o foco (sobre a linha vermelha)... a imagem é virtual, direita e maior do que o objeto.

Espelhos esféricos côncavos são utilizados como: Espelhos de aumento nos estojos de maquiagem; Refletores atrás de lâmpadas de sistemas de iluminação e projeção - lanternas, faróis, holofotes e projetores em geral, E como objetivas de telescópios, dentre diversas outras aplicações.

TIPOS DE ESPELHOS 2.1 ESPELHOS CONVEXOS: sempre produzem imagens menores e direitas dos objetos, aumentando o campo de visão.

APLICAÇÕES DOS FENÔMENOS ÓPTICOS LENTES: são objetos transparentes limitados por duas superfícies refratoras, das quais pelo menos uma é esférica.

TIPOS DE LENTES LENTES CONVERGENTES: as lentes que utilizamos geralmente são mais densas que o ar e, nesses casos, suas bordas são mais finas que a região central.

TIPOS DE LENTES LENTES DIVERGENTES: as lentes quando feitas de vidro ou acrílico têm as bordas mais grossas que a parte central.

ÓPTICA DA VISÃO O GLOBO OCULAR

DISTÚRBIOS DA VISÃO

CORREÇÃO DOS DISTÚRBIOS DA VISÃO CORREÇÃO DA MIOPIA CORREÇÃO DA HIPERMETROPIA LENTE DIVERGENTE LENTE CONVERGENTE