Luz e visão

1.1 - Luz e Visão

Aqui, deve-se ter um texto que fala dos temas a serem apresentados no capitulo.

Convidamos a uma abordagem ampla sobre o assunto, passando pela historia, tecnologia, produtos e aplicação prática.

 

1.2 – Princípios Básicos da Luz

Toda forma de energia conhecida constitui uma forma de energia radiante.

Uma energia radiante tem sempre uma origem, uma direção de fluxo e um campo elétrico e um campo magnético.

É também, chamada de radiação eletromagnética.

Fig 1 – interpretação gráfica de uma radiação eletromagnética

1.3 – Natureza da Luz

Luz é uma forma de radiação eletromagnética similar em natureza e comportamento às ondas de rádio em um dos extremos do espectro eletro magnético e aos raios gama no outro. O espectro eletromagnético é representado graficamente, pela organização das radiações eletromagnéticas por comprimentos de onda e frequências.

Fig 2 – Diagrama representativo do espectro eletromagnético.

Comprimento de ondas é a distância entre valores repetidos de uma onda eletromagnética padrão.

Fig 3 – Comprimento de onda

A IESNA (The Illuminating Engineering Society of North America) define luz como sendo a energia radiante avaliada de acordo com a sua capacidade de produzir sensações visuais .

A faixa, a qual o olho humano é sensível, compreende comprimentos de onda (λ) entre 380 nm e 760 nm (1nm=10-6 mm). Dentro dela, diferenças em comprimentos de onda produzem as diferentes cores de luz, sendo que a luz branca é aquela que tem, aproximadamente, a mesma quantidade de energia radiante nos diversos comprimentos de onda.

A luz exibe propriedades como comprimento de onda (λ), velocidade (v) e freqüência (f). A velocidade da luz é de aproximadamente 300.000 km/segundo no ar ou no vácuo.

1.4 – Decomposição das cores de luz

A cor resultante da luz pode ser decomposta nas diversas cores de luz que a formam.

Fig 4 – Decomposição da luz branca

Os cientistas explicam a natureza da luz , segundo duas teorias :

A – Teoria das ondas eletromagnéticas - baseia-se nas seguintes premissas :

- que os corpos luminosos emitem luz na forma de energia radiante ;

- que esta energia radiante é propagada sob forma de ondas eletromagnéticas ;

- que as ondas eletromagnéticas agem sobre a retina do olho,estimulando os nervos óticos a transmitir a sensação de luz ao cérebro .

B – A Teoria dos quantum – é uma forma moderna da Teoria corpuscular de Planck e outros , baseada no seguinte :

- que a energia é emitida e absorvida em “quanta” distintos (fótons) ;

- que a magnitude de cada “quantum” é igual a hxf , onde f = 6,6256x 10 -27 erg/segundo (constante de Planck) e f = freqüência em hertz .

Todas as formas de energia radiante são transmitidas a mesma velocidade no vácuo (300.000km/segundo) .

Cada forma de energia , entretanto , difere em comprimento de onda e , desta forma , em freqüência .

O comprimento de onda e a velocidade podem ser alterados pelo meio onde a luz passa, mas a frequência é constante independente do meio .

η = índice de refração no meio

V=λf/η onde λ = comprimento de onda no vácuo

f = frequência em hertz

1.5 – Efeitos * causados no olho humano por radiações eletromagnéticas.

- 200 a 315 nm ....agentes de conjuntivite

- 300 nm ..............lâmpadas de bronzeamento (Sun tun)

- 315 a 400 nm ....cataratas

- 250 nm ..............lâmpadas germicidas

* efeitos estatìsticamente representativos .

1.6 – Curva de Sensibilidade Visual .

O olho humano reage diferentemente às diversas cores de luz , sendo mais sensíveis a umas e menos a outras .

Fig 5 – Curva de sensibilidade visual do olho humano

1.7 – Propriedades Físicas da Luz .

Para que seja vista, a luz precisa interceptar um objeto .

Não vemos a luz incidente, só luz refletida ou transmitida por um objeto .

Sendo o objeto opaco, temos reflexão, sendo o objeto transparente ou translúcido, temos transmissão.

O modo como a luz é refletida ou transmitida é função das características do objeto que a intercepta, como mostraremos a seguir.

REFLEXÕES.

Reflexão especular .

Fig 6 – Reflexão Especular

Tem como principal característica o fato de o angulo de incidência na superfície ser igual ao ângulo de reflexão, o que torna bastante nítida a posição da fonte de luz na superfície refletora, o que traz como conseqüência o desconforto visual .

Ocorrem em superfícies polidas como metal polido , vidro espelhado e polido na face oposta, etc...

Não são materiais usados, em geral, em revestimentos de arquitetura de interiores.

São materiais, entretanto, largamente utilizados na produção de refletores de luminárias, por ser muito previsível a sua emissão de luz.

Reflexão difusa .

Fig 6 – Reflexão Difusa

Face às características foscas da superfície, tem como principal característica a reflexão dos raios de luz incidentes em várias direções diferentes, o que torna não determinável a visão da fonte de luz na superfície refletora, o que traz como conseqüência o conforto visual. Materiais com acabamento fosco são bastante utilizados em revestimentos da arquitetura de interiores.

Exemplo – pinturas foscas, granito lavrado, tapetes, etc.