Óptica introdução

1. ÓPTICA
Introdução a óptica

2. Introdução O
Óptica é a parte da Física que estuda a luz e os fenômenos 
luminosos. O
Do grego OPTIKÉ, visão, estudo dos fenômenos luminosos. A 
óptica se divide em: 
OO
Óptica geométrica: Óptica geométrica:
Estuda os fenômenos luminosos baseados em leis 
OO
Óptica geométrica: Óptica geométrica:
Estuda os fenômenos luminosos baseados em leis 
empíricas (experimentais), que são explicados sem q ue haja 
necessidade de se conhecer a natureza física da luz . A óptica 
geométrica usa como ferramenta de estudo a geometri a
OO
Óptica física: Óptica física:Estuda a compreensão da natureza física da luz e 
fenômenos como interferência, polarização, difração , dispersão 
entre outros.

3. A natureza da luz Ó
Na Antiguidade alguns filósofos gregos 
acreditavam que a luz era 
formada por pequenas 
partículas
, as quais se propagavam em linha reta e 
com alta velocidade. 
Ó
Leonardo da Vinci percebeu a  semelhança entre
a 
reflexão da 
luz
e o fenômenodo eco e 
levantou a 
hipótese
de que a luz 
era um 
movimento ondulatório
.

4. A natureza da luz Ó
Na busca pela definição sobre a natureza da luz 
surgiram, no século XVII, duas correntes de 
pensamento científico: 
Ó
A teoria corpuscular da luz
, que era defendida por 
A teoria corpuscular da luz
, que era defendida por 
Newton;
Ó
O modelo ondulatório da luz
, que era defendido por 
Christian Huyghens.

5. A teoria corpouscular da luz Ó
Newton tentou justificar sua teoria afirmando que a  luz se comportava como pequenas esferas
, as 
quais 
colidiam elasticamente 
com uma superfície 
lisa, sendo refletida de modo que o ângulo de 
incidência fosse igual ao ângulo de refração.  incidência fosse igual ao ângulo de refração. 
Ó
Assim, segundo o fenômeno da reflexão, Newton 
considerava a luz como sendo constituída por um 
conjunto de partículas que se refletem 
elasticamente sobre uma superfície.

6. O modelo ondulatório da luz Ó
O modelo proposto e defendido por Huyghens 
dizia que a 
luz era uma onda
e ela explicava de 
forma significativa a reflexão e a refração da luz. 
Ó
Como sabemos, qualquer onda se reflete e refrata  de acordo com as leis da reflexão e da refração  de acordo com as leis da reflexão e da refração  dos feixes luminosos. 
Ó
Observações sobre esses fenômenos levaram os 
cientistas a favorecer o modelo ondulatório 
proposto por Huyghens, pois a teoria de Newton 
não se verificava na prática
.

7. Velocidade da luz Ó
Apesar de ser muito rápida a luz tem uma 
velocidade finita. 
Ó
Se propaga em 
meios materiais 
e no 
vácuo
.
Ó
A velocidade de 
propagação no vácuo
é de cerca 
Ó
A velocidade de 
propagação no vácuo
é de cerca 
de 
300 000 km/s
ou 
3 . 10
8
m/s
. 
Ó
Na Física a velocidade da luz é simbolizada pela 
letra 
c
e vale exatos 
299 792,458 km/s
.

8. Ano-luz Ó
Pelo fato de ser muito rápida, a luz é utilizada 
para medir 
grandes distâncias 
determinando o 
espaço percorrido por ela em certo tempo. 
Ó
Defini
-
se anos
-
luz como uma 
unidade de medida 
Ó
Defini
-
se anos
-
luz como uma 
unidade de medida 
de comprimento
, usada principalmente na medição 
de 
distâncias astronômicas
. 
Ó
1 ano-luz corresponde à 
distância percorrida 
pela 
luz no vácuo, 
em um ano
.

9. Fontes de luz O
Fontes primárias ou corpos luminosos O
São representados pelos corpos que 
emitem luz 
própria
.
O
Em geral ocorrem reações em cada um desses  elementos que 
transformam
um tipo de energia em 
energia luminosa
.

10. Fontes de luz O
Fontes secundárias ou corpos iluminados O
São os corpos que recebem a luz de outras fontes e 
enviam de volta uma fração dessa luz. 
O
Não 
emitem luz própria
.

11. Fontes de luz O
Fontes pontuais (ou puntiformes) O
Recebem essa denominação as 
fontes de luz que apresentam 
dimensões desprezíveis em  relação às distâncias 
que as 
relação às distâncias 
que as 
separam do outros corpos. 
O
Nesse caso, consideramos que 
todos os raios de luz 
são emitidos 
de um único ponto
.

12. Fontes de luz O
Fontes extensas O
Quando as 
dimensões da fonte de luz são relevantes 
em comparação com as distâncias entre os corpos, 
dizemos que se trata de uma fonte extensa de luz. 
O
Nesse caso, consideramos que os raios luminosos são   provenientes de toda a extensão
do corpo.

13. Propagação da luz O
Raio de luz O
Denominados raio de luz a linha reta orientada que 
representa, geometricamente, a propagação da luz.
O
Feixe ou pincel de luz
O
Feixe ou pincel de luz O
É um conjunto de raios de luz que se propaga pelo 
espaço.

14. Propagação da luz O
Feixe cilindro ou paralelo O
É representado por raios de luz paralelos. 
O
Os raios solares, ao atingirem a superfície terrest re, 
podem ser considerados como um feixe paralelo.

15. Propagação da luz O
Feixe cônico divergente O
Os raios de luz que o compõem partem, ou parecem 
partir, de um ponto.
O
A iluminação feita por uma lanterna é um exemplo de   um feixe divergente. um feixe divergente.

16. Propagação da luz O
Feixe cônico convergente O
No caso do feixe convergente, todos os raios de luz  do 
feixe se propagam em direção a um ponto.
O
Isso ocorre, por exemplo, com um feixe de luz que  atravessa uma lente de aumento. atravessa uma lente de aumento.

17. Meios Físicos Ó
Ao atravessar os corpos, a luz se comporta de 
diferentes maneiras. De acordo com esse 
comportamento, podemos classificar os meios.
Ó
Transparente;
Ó
Heterogêneo;
Transparente;
Ó
Translúcido;
Ó
Opaco;
Ó
Homogêneo;
Ó
Heterogêneo;
Ó
Isótropo;
Ó
Anisótropo;
Ó
Ordinário

18. Meios Físicos O
Transparente O
É um meio que permite a passagem da luz 
sem que haja 
muita perda de energia
. 
O
O 
vácuo
é um meio transparente, embora outros meios, 
como a 
água
, o 
ar
e o 
vidro polido
, por exemplo, possam 
como a 
água
, o 
ar
e o 
vidro polido
, por exemplo, possam 
ser considerados meios transparentes, quando em 
espessuras relativamente pequenas.
O
Em geral, objetos colocados atrás desses meios podem ser  visto com nitidez
.

19. Meios Físicos

20. Meios Físicos O
Translúcido O
É um meio que permite a passagem da luz com 
muita 
uma perda de energia
, ou seja, os raios de luz 
tem 
dificuldade 
em atravessá-lo. 
O
Fontes de luz que se encontrem após esse meio 
não 
O
Fontes de luz que se encontrem após esse meio 
não 
podem ser vistas com nitidez
. 
O
Podemos citar as 
nuvens
, o 
papel vegetal
, o 
vidro 
fosco 
e 
alguns plásticos 
como exemplos.

21. Meios Físicos

22. Meios Físicos O
Opaco O
São meios que 
não permitem 
a passagem da luz. 
O
São exemplos a 
madeira
, as 
superfícies metálicas
, a 
terra
, o 
petróleo
e a 
maior parte das rochas
.

23. Meios Físicos

24. Meios Físicos O
Homogêneo O
Em qualquer parcela de seu volume, 
suas 
propriedades são as mesmas
. O ar em camadas 
estreitas possui a mesma densidade e as mesmas 
moléculas; moléculas;
O
Heterogêneo O
Em qualquer parcela de seu volume, 
suas 
propriedades não são as mesmas
. Temos a atmosfera 
como um todo, em que a densidade diminui com a 
altitude;

25. Meios Físicos O
Isótropo O
Suas propriedades 
não dependem da direção 
considerada
. A 
velocidade
da luz 
é a mesma
em 
qualquer direção
;
O
Anisótropo
O
Suas propriedades 
dependem da direção 
considerada
. A 
velocidade
da luz 
não é a mesma
em 
qualquer direção
;
O
Ordinário
O
É um meio 
homogêneo
, 
transparente
e 
isótropo
.

26. Fenômenos ópticos Ó
Quando um feixe de luz se propaga em 
determinado meio e atinge uma superfície de 
separação com outro meio, ocorrem os seguintes 
fenômenos:
reflexão, refração, absorção e 
dispersão
.
dispersão
.
Ó
Quando estudamos um dos fenômenos, 
consideramos que ele 
ocorre isoladamente
, mas de 
fato os 
três estão sempre presentes na interação 
entre a luz e um corpo (ou meio).

27. Fenômenos ópticos
A –Reflexão da luz
O
A reflexão ocorre quando 
um feixe de luz 
incide sobre 
uma superfície e retorna ao 
meio de origem
, onde se 
meio de origem
, onde se 
propagava anteriormente. 
O
No caso da reflexão da luz, 
vamos destacar duas 
situações: a 
reflexão regular
e a 
reflexão difusa
da luz.

28. Fenômenos ópticos O
Reflexão regular O
Acontece quando um feixe de luz atinge uma superfíc ie 
polida e 
é refletido de forma regular
, isto é, caso a 
incidência
seja de um feixe com 
raios paralelo
, o 
feixe refletido
também será paralelo
.
feixe refletido
também será paralelo
.

29. Fenômenos ópticos O
Reflexão difusa O
Ocorre quando um feixe de luz incide numa superfíci e 
e 
volta de forma irregular
, ou seja, propaga-se em 
todas as direções
.

30. Fenômenos ópticos O
A cor de um corpo O
Por que conseguimos ver um objeto?
O
Por que esse objeto é visto de determinada cor?
O
A 
reflexão difusa 
da luz permite entender por que, 
aos nossos olhos, os 
corpos apresentam cores 
diferentes
. 
O
Podemos dizer que a cor de um corpo, vista pelo olh o 
humano, 
é determinada pela luz difundida por ele 
quando iluminado
.

31. Fenômenos ópticos O
A cor de um corpo O
A luz branca do Sol apresenta um espectro de cores 
determinadas por uma freqüência da luz bem 
definida. 

32. Fenômenos ópticos O
A cor de um corpo O
Os comprimentos de onda visíveis se encontram entre   380 e 750 nanômetros
, ou as frequênciasentre 
4,3 . 
10
14
Hz a 7,5 . 10
14
Hz
. 
Ondas mais curtas (ou 
com maiores 
frequências
) 
O
Ondas mais curtas (ou 
com maiores 
frequências
) 
abrigam o ultravioleta, os raios-X e os raios gama.  
O
Ondas mais longas (com 
menores frequências
) contêm 
o infravermelho, o calor, as microondas e as ondas  de 
rádio e televisão. 

33. Fenômenos ópticos O
A cor de um corpo O
Um objeto vermelho, ao ser iluminado pela luz branc a,  reflete
(difunde) 
apenas a cor vermelha
, causando a 
impressão de um 
vermelho
. 

34. Fenômenos ópticos O
A cor de um corpo O
Um objeto branco, ao ser iluminado pela luz branca,   reflete
(difunde) 
todas as cores
, causando a impressão 
de um 
corpo branco
. 

35. Fenômenos ópticos O
A cor de um corpo O
Um objeto preto, ao ser iluminado, 
absorve todas as 
cores
, causando a impressão de um 
corpo preto
.

36. Fenômenos ópticos
B –Refração da luz
O
A refração da luz ocorre quando a luz incide numa 
superfície que separa dois meios transparentes e, 
atravessando-a, propaga-se no outro meio
. Quando isso 
acontece, a luz pode sofrer mudança na direção de s ua  acontece, a luz pode sofrer mudança na direção de s ua  trajetória.

37. Fenômenos ópticos
C –Absorção da luz
O
O fenômeno da absorção consiste na 
transformação de 
energia luminosa em energia térmica
, principalmente. 
O
Nesse caso, consideramos que a maior parte da 
radiação 
incidente é retida no corpo
. 

38. Fenômenos ópticos
D –Dispersão da luz
O
O espectro de cores formado ocorre por causa da  dispersão luminosa
.
O
Cada “luz” que o compões, luz monocromática, possui   determinada características física
, a freqüência. 
O fenômeno da dispersão é um 
desdobramento da 
O
O fenômeno da dispersão é um 
desdobramento da 
refração
, quando a radiação interage com o novo meio 
de propagação.

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