Relatório De física 3

1. OBJETIVO

Estudar sobre o raio de luz, feixe de luz, luz, decomposição da luz, reflexão da luz, luz monocromática e policromática.

2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

• Luz Monocromática e Policromática:

Classificamos a luz como monocromática e policromática de acordo com a cor de sua luz.

A luz monocromática é constituída apenas de uma cor, definida como uma onda eletromagnética visível, sendo associada a apenas uma freqüência, como diferentes frequências indicam diferentes cores, por exemplo, a luz amarela emitida pelas lâmpadas a vapor de sódio incandescente. Utilização: em medições ópticas de precisão.

Já a luz policromática, que apresenta uma larga combinação de comprimentos de onda, podendo ser composta por duas ou mais cores monocromáticas. Um bom exemplo é a luz branca emitida pelo sol ou até mesmo as lâmpadas comuns em residências. A cor branca é a união de todas as cores existentes. Se usarmos um prisma pode verificar que a luz policromática se transforma em mais de um tipo de luz monocromática. Utilização: em microscópio petrográfico.

• Raio de Luz:

São representações de linhas orientadas, que apresentam e indicam a direção e o sentido de propagação da onda luminosa em determinado espaço. Propagando-se em meio homogêneo, a luz sempre percorre trajetórias retilíneas e em meios não-homogêneos é que a luz pode ser descrita como curvilínea.

• Feixe de Luz:

É um conjunto de raios luminosos, sendo dividido em feixe divergente, convergente e cilíndrico.

Feixe Divergente: ao longo de uma trajetória os raios de luz vão se afastando uns dos outros. Exemplo: quando a luz sai de uma lanterna e o foco vai se abrindo (divergindo).

Feixe Convergente: ao longo de uma trajetória os raios de luz vão se aproximando um dos outros. Exemplo: quando colocamos uma lupa na luz do sol, a luz se focaliza em um determinado ponto.

Feixe Cilíndrico: quando os raios de luz se mantêm paralelos ao longo de uma trajetória. Exemplo: canhão de luz, onde o foco de luz se mantém cilíndrico.

• Prisma:

É um sólido geométrico formado por uma face superior e uma face inferior, paralelas e congruentes ligadas por arestas. As laterais de um prisma são paralelogramos, fazendo um formato de uma pirâmide. Esse elemento óptico transparente com superfícies retas e polidas que é capaz de refratar a luz nele incidida. Ele separa a luz branca policromática nas sete cores monocromáticas do espectro visível (vermelho, alaranjado, amarelo, verde, azul, azul anil e azul violeta), além de que, em algumas situações poder refletir tais luzes. Funcionamento: a luz branca incide sobre a superfície do prisma, sua velocidade é alterada, no entanto, cada cor da luz branca tem um índice de refração diferente, e logo ângulos de refração diferentes, chegando à outra extremidade do prisma separada.

• Decomposição da Luz:

É quando a luz se decompõe em vários comprimentos de ondas. Utilizamos um prisma para decompor a luz normal (branca), ao atravessar o mesmo a luz branca se decompõem, em sete cores ( vermelho, alaranjado, amarelo, verde, azul cian, azul anil e azul violeta) essa ocorrência está ligada à diferença de velocidade de propagação dos diversos raios luminosos. Um exemplo muito fácil e utilizado para se observar esse fenômeno é você fechar a janela de algum local deixando só um feixe de luz do sol passando por ela e tendo em mãos um cd, no qual a luz atingirá esse cd e decompondo as cores do arco-íris na parede.

• Espelhos Esféricos:

Qualquer calota esférica que seja polida e possua alto poder de reflexão podem se chamar de espelhos esféricos. Ao partimos essa calota esférica, uma de suas superfícies é espelhada, com reflexão regular, surgindo assim dois tipos de espelhos, os côncavos e os convexos. Quando a superfície refletida for a parte interna da esfera cortada, será chamada de espelho côncavo, já quando a superfície refletida for a externa, será chamada de espelho convexo. Principais elementos dos espelhos esféricos: C: centro de curvatura, F: foco principal, V: vértice do espelho, R: raio de curvatura, f: distância focal, α: ângulo de curvatura.

• Lentes Esféricas:

Um sistema óptico constituído de três meios homogêneos e transparentes, sendo que as fronteiras entre cada par sejam duas superfícies esféricas ou uma superfície esférica e outra plana, as quais chamamos de faces da lente. Podemos observar seis tipos de lentes: biconvexa, plano-convexa, côncavo-convexa, bicôncava, plano-côncava, convexo-côncava. As lentes que são de bordos delgados, no ar, são convergentes e as que são de bordos espessos, no ar, são divergentes. Lentes convergentes: é quando um feixe de luz paralelo, incidente nela, forma um ponto de imagem real, utilizamos o sinal de positivo para representar sua distância focal. Lentes divergentes: é quando um feixe de luz paralelo incide nela, formar um ponto virtual, utilizamos o sinal de negativo para representar sua distância focal. Lentes biconvexas: são convexas em ambas as faces e tem a periferia mais fina que a região central. Lentes plano-convexas: é plana em uma das faces e convexa em outra, tem a periferia mais fina que a região central. Lentes côncavo-convexas: tem uma de suas faces côncava e outra convexa, tem a periferia mais fina que a região central. Lentes bicôncavas: são côncavas em ambas as faces e tem a periferia mais espessa que a região central. Lentes plano-côncavas: é plana em uma das faces e côncava em outra, tem a periferia mais espessa que a região central. Lentes convexo-côncavas: tem uma de suas faces convexa e outra côncava, tem a periferia mais espessa que a região central.

• Espelhos Planos:

É onde a superfície de reflexão é totalmente plana e polida, sendo capaz de refletir regularmente a luz. Se colocarmos uma pessoa de frente ao espelho a imagem obtida é virtual, parecendo-se formar atrás do espelho, é direita e do mesmo tamanho da pessoa, forma-se à mesma distância do espelho que o objeto, simétrica do objeto em relação ao espelho. Más não podemos confundir, a nossa imagem produzida pelo espelho plano com a maneira que nos vemos nesse espelho. Quando nos vemos num espelho plano, estamos vendo a imagem real