A Física Geométrica

Questão 01

Introdução a óptica geométrica

O desenvolvimento da óptica se dá a partir do estudo sob a noção dos raios de luz e de seus fundamentos e conceitos básicos que reagem ao comportamento dos raios de luz e de construções geométricas de imagem .

Conceitos fundamentais

Não é necessário que você entenda completamente como funciona a luz natural, basta conhecer os conceitos fundamentais para compreender a óptica geométrica. Um exemplo de luz de em propagação e a luz emitida pela onde é utilizado a noção do raio de luz que são linha orientadas que a direção e o sentido da propagação da luz no meio.

Um conjunto de raios de luz é formado por um feixe de luz. Este pode ser convergente, divergente ou paralelo. Exemplo:

Todo corpo que produz luz própria para o meio é chamado de corpos luminosos. Como os astros que possuem luz própria, lâmpadas e velas. Também existem os corpos iluminados que refletem uma luz que não se origina do seu corpo, como a lua que reflete a luz do sol dando a impressão de produzir luz própria. Os corpos luminosos e iluminados constituem as chamadas fontes de luz. No caso a fonte desprezível que são chamadas de fonte puntiforme ou pontual. Em caso contrário, ela é denominada fonte extensa. Essas o corpo e classificado com uma dessas fontes através da distância que ele está do meio que ele transmite a luz

Conforme a fonte, a luz pode ser:

simples ou monocromática — de uma só cor

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composta ou policromática — que resulta da superposição de luzes de cores diferentes

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A natureza composta da luz branca pode ser evidenciada quando ela atravessa um prisma, por exemplo, e ocorre a separação das luzes monocromáticas que a compõem. Feixes de luz de diversas cores se sobrepõem, resultando num feixe de determinada cor. Qualquer que seja o tipo de luz monocromática (vermelha, alaranjada, amarela, verde, azul, anil e violeta), sua velocidade de propagação no vácuo é sempre a mesma é aproximadamente igual a 300.000 km/s. Em um meio material, a velocidade da luz varia conforme o tipo de luz monocromática. Seu valor é sempre menor que a velocidade da luz no vácuo.

O Ano Luz é a distância que a luz percorre no vácuo em um ano. Sendo a velocidade da luz no vácuo. Sendo medido por:

Meios transparentes, translúcidos e opacos

Meios transparentes são objetos que permite você visualizar o outro lado com nitidez como vidro comum, água em pequenas camadas e o ar. ja objetos como vidro fosco e papel de seda que permite a visualização sem nitidez são chamados de meios translúcidos. ja meios que não permitem a visualização do outro lado são chamados de meios opacos

Onde os meios transparentes permitem a reflexão da luz de forma linear , e os meios translúcidos permitem a reflexão da luz de uma forma turva e os opacos bloqueiam a reflexão da luz.

Fenômenos ópticos

Dependendo da natureza do meio e da superfície, ocorrem simultaneamente, com maior ou menor intensidade, os fenômenos de reflexão regular, reflexão difusa, refração regular, refração difusa e absorção da luz.

Reflexão regular: ocorre quando a luz é refletida por meio de uma superfície lisa e polida. Dessa forma, o feixe de luz é bem definido e segue uma direção, por exemplo, um pote de vidro transparente.

Reflexão difusa: E a reflexão de luz a partir de uma superfície de tal forma que um raio incidente se reflete em muitos ângulos em vez de em apenas um ângulo,acontece quando se tem uma superfície refletora que não é polida, após a incidência, e a luz se espalha em todas as direções e sentidos.

Reflexão da luz: A refração da luz é um fenômeno óptico que ocorre quando a luz sofre mudança do meio de propagação, ou seja, do meio de incidência para o meio de refração, onde há variação de velocidade da propagação. Ocorre nas ondas eletromagnéticas que são transmitidas através de algum meio translúcido ou transparente. Quando a luz penetra em meios refringentes, ou seja, capazes de refratar a luz, a sua velocidade diminui.

Absorção da luz: A absorção da luz consiste na diminuição da energia de uma radiação, na sua passagem através da matéria, isto é, uma acumulação na matéria de parte da energia proveniente de radiações luminosas.

A cor de um corpo por reflexão

A luz branca é constituída por uma infinidade de luzes monocromáticas, as quais podem ser divididas em sete cores principais: vermelho, alaranjado, amarelo, verde, azul, anil e violeta.

A cor que um corpo apresenta por reflexão é determinada pelo tipo de luz que ele reflete difusamente. Assim, por exemplo, um corpo apresenta-se azul porque, ao ser iluminado pela luz branca, reflete difusamente a luz azul e absorve as demais. Um corpo iluminado pela luz branca apresenta-se branco quando reflete difusamente as luzes de todas as cores. Um corpo negro absorve-as totalmente.

Em meios homogêneos, aqueles nos quais as propriedades do meio não variam de ponto a ponto, a luz se propaga em linha reta. E indicamos isso por meio de um raio luminoso que é a rigor uma reta.

Se a fonte de luz for extensa, o que acontece com recorrência é possuir regiões não atingidas pelos raios luminosos (regiões de sombra) e regiões atingidas por alguns raios luminosos (mas não todos). Essas regiões, de diferentes graduações em função da quantidade de luz, são as regiões de penumbra.

A região de sombra no corpo esférico e a sombra própria. A região de sombra entre o corpo esférico e o anteparo tem a forma de um cone e por isso é conhecido como cone de sombra. No anteparo se forma a sombra, ou sombra projetada.