LUZ

A luz é uma forma de energia, que tem origem nos corpos luminosos e que

se propaga em todas as direções.

CORPOS LUMINOSOS

São corpos que emitem luz.

CORPOS ILUMINADOS

São corpos que recebem luz e a enviam noutras direções.

TRIÂNGULO DA VISÃO

Trata-se de um triângulo com a seguinte constituição:

Fonte de luz – corpo luminoso

Recetor de luz – corpo iluminado

Detetor de luz – olhos

Este triângulo permite aos nossos olhos verem corpos luminosos.

PROPAGAÇÃO DA LUZ

Nem todos os materiais se deixam atravessar de igual modo pela luz.

Assim, existem:

Materiais transparentes – são todos aqueles que se deixam

atravessar totalmente pela luz. Exemplos: ar, vidro polido e água

límpida.

Materiais translúcidos – são todos aqueles que se deixam atravessar

parcialmente pela luz (uma parte da luz incidente no objeto é

reenviada para trás, enquanto a outra atravessa o corpo). Exemplos:

vidro fosco e papel vegetal.

Materiais opacos – são todos aqueles que não se deixam atravessar

pela luz, que é totalmente reenviada. Exemplos: ferro e alumínio.

OLHO HUMANO

Os principais constituintes do olho humano são:

Iris – membrana colorida, que com a ajuda de músculos, controla a

abertura da pupila.

Pupila – abertura circular por entra a luz.

Cristalino – lente convergente que, com a ajuda dos músculos, pode

alterar a sua curvatura para conseguir focar as imagens dos objetos

na retina.

Retina – membrana constituída por células sensíveis à luz e onde se

formam as imagens. É esta membrana que se encontra ligada ao

nervo ótico que, por sua vez, comunica com o cérebro.

ONDAS LUMINOSAS

A luz resulta da propagação de vibrações eletromagnéticas, que são ondas

transversais que se podem propagar no vazio e no ar.

A velocidade da luz no vazio é 300 000 000 m/s. Trata-se da velocidade

máxima que se conhece para uma onda ou para uma partícula.

ESPETRO LUMINOSO

Pela imagem tiram-se as seguintes conclusões:

A frequência aumenta do vermelho para o violeta.

O comprimento de onda aumenta do violeta para o vermelho.

LUZ FORTE E LUZ FRACA

A luz forte (muito intensa) tem uma grande amplitude e a luz fraca (pouco

intensa) tem uma pequena amplitude.

DISPERSÃO DA LUZ

A luz branca decompõe-se (separa-se) num conjunto de radiações de cores

diferentes, que apresentam sempre a mesma sequência – espetro da luz

branca ou visível. Este fenómeno ocorre, por exemplo, no arco-íris.

Conclui-se, assim, que a luz branca é formada por luzes de cores

diferentes (luz policromática).

UV IV

λ = 7,5×10-7 m

f

λ = 3,8×10-7 m

f = 4×1014 Hz f = 8×1014 Hz

λ

CORES DOS OBJETOS

Os corpos de cor branca refletem todas as radiações do espetro luminoso.

Os corpos de cor preta absorvem todas as radiações constituintes do

espetro.

Os corpos de outras cores absorvem algumas radiações e refletem outras.

A radiação refletida é a responsável pela cor do objeto.

TRIÂNGULO DAS CORES DA LUZ

Este triângulo é observado na seguinte figura:

CORES FUNDAMENTAIS (OU PRIMÁRIAS) DA LUZ

Estas cores são o vermelho, o azul e o verde.

CORES SECUNDÁRIAS DA LUZ

Misturando duas a duas, em proporções semelhantes, formam-se novas

cores que se designam por cores secundárias.

As cores secundárias são:

Magenta (vermelho + azul)

Amarelo (vermelho + verde)

Azul-turquesa (ver + azul)

MISTURA DAS TRÊS CORES PRIMÁRIAS

Desta mistura resulta a cor branca.

RAIOS LUMINOSOS

À direção segundo a qual a luz se propaga chama-se raio luminoso. Representa-se por uma linha reta com uma seta que indica o sentido do raio luminoso.

Raio luminoso

A propagação retilínea da luz tem as seguintes consequências:

Sombras

Eclipses

Inversão da imagem na câmara escura

FEIXE LUMINOSO

Corresponde a um conjunto de raios luminosos e pode ser convergente, divergente ou paralelo.

REFLEXÃO DA LUZ

Corresponde ao devolver da luz que incide num objeto.

Os raios refletidos têm a mesma direção (são paralelos).

DIFUSÃO DA LUZ

Difere da reflexão pelo facto dos raios refletidos não terem a mesma direção (não são paralelos).

LEIS DA REFLEXÃO

1ª Lei

O ângulo de incidência

i , o ângulo de reflexão

r e a normal (N) estão

no mesmo plano.

2ª Lei

O ângulo de incidência

i é igual o ângulo de reflexão

r .

ri

ESPELHOS

Os espelhos são superfícies polidas que refletem regularmente, originando a formação de imagens. Planos Espelhos Esféricos côncavos Curvos Esféricos convexos Outros

Espelho plano Espelho côncavo Espelho convexo

Ao contrário dos espelhos planos, os espelhos curvos têm foco, vértice e centro da curvatura. Contudo, enquanto os espelhos côncavos têm foco e centro de curvatura reais, os convexos têm foco e centro de curvatura virtuais.

C – Centro da curvatura C’ – Centro da curvatura virtual F – Foco F’ – Foco virtual V – Vértice V – Vértice

V F C V F’ C’

IMAGEM NUM ESPELHO PLANO

Esta imagem tem as seguintes caraterísticas:

Do mesmo tamanho do que o objeto.

Virtual, isto é, não é real (não pode projetar-se num alvo)

Direita.

Simétrica, isto é, invertida lateralmente.

IMAGEM NUM ESPELHO CÔNCAVO

Posição do

objeto

Caraterísticas das imagens

Real ou virtual Invertida ou direita

Maior ou menor do que o objeto

Entre F e V Virtual Direita Maior

Entre F e C Real Invertida Maior

Para além de C Real Invertida Menor

IMAGEM NUM ESPELHO CONVEXO

Esta imagem tem as seguintes caraterísticas:

Menor do que o objeto.

Virtual.

Direita.

REFRAÇÃO DA LUZ Corresponde à passagem da luz de um meio transparente para outro. Geralmente é acompanhada de uma mudança brusca de direção dos raios luminosos.

refração de Ângulo - ; incidência de Ângulo -

ri

REFRANGÊNCIA DE UM MEIO

Corresponde à capacidade que um meio tem de desviar um raio luminoso,

relativamente à direção que esse raio trazia quando se propagava no

vazio.

A luz ao passar de um meio menos refrangente para um meio mais

refrangente aproxima-se da normal.

A luz ao passar de um meio mais refrangente para um meio menos

refrangente afasta-se da normal.

LENTES

Uma lente é uma porção de material transparente, geralmente de vidro ou

plástico tratado, limitado por duas faces curvas ou uma face curva e outra

plana.

Existem dois tipos de lentes:

Lentes esféricas de bordos delgados ou convexas.

Lentes esféricas de bordos espessos ou côncavas.

i

r

LENTE CONVEXA

Uma lente convexa tem a seguinte representação esquemática:

Quando um feixe luminoso paralelo incide nesta lente, transforma-se num

feixe convergente.

Neste caso, o foco é real.

LENTE CÔNCAVA

Uma lente côncava tem a seguinte representação esquemática:

Quando um feixe luminoso paralelo incide nesta lente, transforma-se num

feixe divergente.

Neste caso, o foco é virtual.

POTÊNCIA FOCAL DAS LENTES

Nas lentes convexas quanto maior for a curvatura, maior é a convergência

e maior é a potência focal.

Nas lentes côncavas quanto maior for a curvatura, maior é a divergência e

maior é a potência focal.

A potência focal é dada pela fórmula:

d.f.

1 P

P – potência focal (D) d.f. – distância focal (m)

A unidade SI de potência focal chama-se dioptria (D).

DEFEITOS DA VISÃO E MODO DE OS CORRIGIR

Num olho sem defeito tem o foco na retina.

Um olho míope apresenta um foco antes da retina.

Olho com miopia

Um olho hipermetrope apresenta um foco depois da retina.

Para corrigir a miopia é necessária uma lente divergente.

Para corrigir a hipermetropia é necessária uma lente convergente.