Luz

1. Propriedades
e
aplicações da luz

2. Sinais luminosos
Fontes luminosas
Naturais Artificiais
Luz
Objetos
Comunicar
Transparentes
(deixam atravessar a
luz)
Translúcidos
(deixam atravessar
parcialmente a luz)
Opacos
(não deixam
atravessar a luz)
Ondas
eletromagnéticas
Energia
Corpos
iluminados
Todos os corpos que não
possuem luz própria.
Corpos
luminosos
Todos os corpos que
produzem ou têm luz própria.

4. Triângulo de visão
Fonte de luz
(corpo luminoso)

Recetor de luz
(corpo iluminado)
Detetor de
luz (olhos)
Para se ver um objeto implica a
existência de três aspetos
fundamentais, que constituem o
triângulo de visão: o objeto
(recetor de luz, corpo iluminado),
uma fonte luminosa (corpo
luminoso) que ilumine o objeto e
um detetor de luz (os olhos).
O triângulo de visão descreve o
trajeto da luz desde a fonte de
luz até ao detetor de luz.

5. É possível ver os corpos luminosos (fonte de luz) quando chega
aos nossos olhos a luz que eles emitem. Vemos os restantes
objetos quando recebem a luz de um corpo luminoso (recetor de
luz, corpo iluminado), reenviam total ou parcialmente a luz que
recebem e chega aos nossos olhos a luz reenviada (detetor de
luz).

6. Como funcionam os nossos olhos?
Os nossos olhos são detetores de luz. A luz que provém dos objetos
atravessa a córnea, passa através de um orifício – a pupila- e chega ao
cristalino, que é uma lente. O cristalino muda o trajeto da luz,
produzindo na retina, que contém células sensíveis à luz, uma imagem
invertida e mais pequena. As ramificações do nervo ótico, que chegam
à retina, enviam as informações selecionadas pela retina ao cérebro, que
as interpreta, permitindo-nos ver os objetos como realmente são.

7. O que é a luz?
A luz produzida pelos corpos luminosos propaga-se através de
ondas - ondas luminosas.
As ondas luminosas são ondas eletromagnéticas. São ondas que
resultam da propagação de vibrações eletromagnéticas (alteração
das propriedades elétricas e magnéticas associadas a qualquer ponto
do espaço) em diferentes meios materiais e também no vazio (ou
vácuo).
As ondas eletromagnéticas são ondas transversais – as vibrações
ocorrem perpendicularmente à direção de propagação.

8. Nas ondas luminosas, não há transporte de partículas ao longo da
direção de propagação, mas há transporte de energia associada às
vibrações eletromagnéticas.
As ondas luminosas (ondas eletromagnéticas) apresentam
determinadas características: velocidade de propagação,
comprimento de onda, frequência, período e amplitude.

9. Comprimento de onda – é a distância entre duas partículas
consecutivas que se encontram na mesma fase de vibração. Esta
grandeza representa-se pela letra grega λ (lambda) e, tratando-se de
um comprimento, a sua unidade no SI é o metro (m).
Comprimento de onda
Todas as ondas luminosas têm
comprimento de onda muito
pequeno, por isso normalmente se
usa um submúltiplo do metro, o
nanómetro, nm, para exprimir o
seu valor:
1 nm = 0,000000001 m = 1x10
-9
m

10. Período - é o tempo necessário para uma partícula efetuar uma
vibração completa. A unidade no SI é o segundo (s) e representa-se
por T.
Período
O período corresponde ao tempo
necessário para que a onda se propague
à distância de um comprimento de
onda.

11. Frequência – é o número de vibrações efetuadas por unidade de
tempo. A frequência representa-se por f e a unidade no SI é o hertz
(Hz) ou s
-1
(1 hertz corresponde a uma vibração por segundo).
O período e a frequência são, por definição, inversamente
proporcionais, relacionando-se através da seguinte expressão:
Frequência
No mesmo meio, o comprimento de onda e a frequência
são inversamente proporcionais:
Quando o comprimento de onda é grande, a frequência é
pequena.
Quando o comprimento de onda é pequeno, a frequência é
grande. T
f
1


12. A frequência das ondas luminosas é muito grande. A frequência das
ondas luminosas relaciona-se com a energia que transportam e
está associada à cor da luz.
Quanto maior é a frequência de uma onda luminosa mais energia
ela transporta.

13. Amplitude – é o máximo afastamento na vibração relativamente à
posição de equilíbrio, ou seja, corresponde à distância máxima de
uma crista ou de um ventre à posição de equilíbrio. Quando a
partícula se encontra a uma distância inferior à distância máxima em
relação à posição de equilíbrio, diz-se elongação. A unidade no SI
de amplitude é o metro (m) e representa-se por A.
Amplitude

14. A amplitude das ondas luminosas relaciona-se com a
intensidade da luz emitida pela fonte luminosa:
-Maior amplitude das ondas luminosas corresponde a maior
intensidade da luz.
-Menor amplitude das ondas luminosas corresponde a menor
intensidade da luz.

15. T
1
v f A velocidade de propagação das ondas eletromagnéticas é muito
elevada e o seu valor depende do meio onde se propaga. No vazio e
no ar, todas as ondas eletromagnéticas se propagam à mesma
velocidade, a velocidade máxima conhecida: trezentos milhões de
metros por segundo. Este valor simboliza-se pela letra c. skmsmsm /103/103/300000000cv
58
luz 
Velocidade de propagação
Todas as ondas possuem uma velocidade de propagação.
Geralmente a velocidade da onda depende do meio material onde
ela se está a mover e pode ser calculada pela seguinte expressão:
Hz ou s
-1
m m/s
A unidade SI da velocidade de
propagação (v) é metro por
segundo (m/s).

16. O som e a luz propagam-se por ondas. As ondas sonoras são
diferentes das ondas luminosas.
Ondas sonoras e ondas luminosas

Ondas sonoras


Ondas luminosas
São ondas mecânicas;
São ondas longitudinais;
Só se propagam num meio
material;
A velocidade de propagação
no ar é de, aproximadamente,
340 m/s.

São ondas eletromagnéticas;
São ondas transversais;
Propagam-se em meios materiais
e também no vazio (vácuo);
A velocidade de propagação no ar
e no vazio é de, aproximadamente,
300000000 m/s.

17. Espetro eletromagnético
Espetro
eletromagnético
Conjunto de todas as radiações
eletromagnéticas (ondas eletromagnéticas) –
ondas de rádio, micro-ondas, radiação
infravermelha (IV), luz visível, radiação
ultravioleta (UV), raios X e raios γ (raios
gama) .

18. Os nossos olhos só são sensíveis a um conjunto reduzido de ondas
eletromagnéticas com frequências compreendidas entre 4x10
14
Hz e
8x10
14
Hz, aproximadamente. Estas ondas constituem a luz visível –
conjunto das radiações: vermelho, alaranjado, amarelo, verde,
azul, anil e violeta.