Resumo final da luz

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Resumo final da luz

  1. 1. A Luz<br />A luz é uma fonte de energia, que tem origem nas fontes luminosas, que se propaga em todas as direcções.<br />A parte da Física que estuda os fenómenos luminosos chama-se Óptica.<br />No entanto existem muitas outras fontes luminosas que se podem distinguir:<br />Fontes Naturais – são aquelas que possuem e emitem luz própria. <br />Fontes Artificiais – são aquelas que não possuem luz própria, mas através de diversos processos, a energia envolvida transforma-se em energia luminosa, o que permite a sua emissão para o exterior<br />Propagação da luz<br />A luz propaga-se, a partir das fontes luminosas, em todas as direcções e sempre em linha recta, num meio homogéneo.<br />Nem todos os materiais se deixam atravessar de igual modo pela luz:<br />Corpos transparentes – são todos aqueles que se deixam atravessar totalmente pela luz<br />Corpos translúcidos – são todos aqueles que se deixam atravessar parcialmente pela luz<br />Corpos opacos - são todos aqueles que não se deixam atravessar pela luz, que é totalmente reenviada<br />A direcção segundo a qual a luz se propaga chama-se raio luminosos, representado por uma linha recta com uma seta, que nos indica o sentido do raio luminoso.<br />Ao conjunto de raios luminosos provenientes da mesma fonte, que se podem propagar na mesma direcção ou em diferentes direcções, chamamos feixe luminoso.<br /> <br />Ao conjunto de raios luminosos que mantém a mesma distância entre si designamos por feixe paralelo.                         <br />                          <br /> <br /> <br />Ao conjunto de raios luminosos que se aproximam uns dos outros e se encontram num ponto designamos por feixe convergente.<br /> <br /> <br />O feixe divergente é o conjunto de raios luminosos que partem de um ponto ou de uma fonte luminosa e se afastam entre si.<br /> <br /> <br /> <br />Velocidade de propagação da luz<br /> <br />A luz solar atravessa a atmosfera muito rapidamente e sempre em linha recta se for o meio homogéneo.<br />Algumas evidências do nosso quotidiano ajudam a compreender os diferentes comportamentos que a luz pode revelar, pode apresentar uma natureza corpuscular, ou seja formada por um conjunto de partículas que se designam corpúsculos, que permitem interpretar a intersecção da luz coma a matéria, pode também apresentar uma natureza ondulatória, isto é, comporta-se como uma onda electromagnética, o que permite compreender o facto de não necessitar de um meio material para se propagar.<br />A luz propaga-se no vazio a uma velocidade de 300000 km/s ou seja 3 vezes 10 elevado a 8 m/s.<br />Todos os outros meios materiais apresentam diferentes valores de velocidade, uma vez que diferentes meios ópticos, se deixam atravessar de forma diferente pelos raios de luz.<br />Reflexão da luz<br />Os raios luminosos podem ser desviados na mesma direcção ou em direcções diferentes. Este fenómeno pode dar origem a duas situações:<br />3701415344805<br />Reflexão regular da luz – é a mudança de direcção ou de sentido na mesma direcção, que os raios luminosos sofrem ao incidir numa superfície polida, continuando a sua propagação no mesmo meio óptico (Ex: um espelho plano reflecte regularmente a luz).<br />355854050800Reflexão irregular da luz ou difusão – é o desvio que os raios luminosos sofrem em diferentes direcções, quando incidem numa superfície rugosa (Ex: uma parede reflecte de forma difusa os raios luminosos nela incidente, é este fenómeno que permite a observação completa de todos os objectos que nos rodeiam).<br />Os dois fenómenos anteriores obedecem a regras designadas por Leis da Reflexão:<br />O raio incidente, o raio reflectido e a recta normal ao ponto de incidência está ao mesmo plano.<br />A amplitude do ângulo de incidência é igual á amplitude do ângulo de reflexão.<br />Determinação do ângulo de reflexão<br />O ângulo de incidência é o ângulo formado pelo raio incidente e pela recta normal á superfície no ponto de incidência.<br />O ângulo de reflexão é o ângulo de reflexão é o ângulo formado pelo raio reflectido e pela recta normal á superfície no ponto de incidência.<br />Tipos de espelhos<br />Os espelhos são superfícies polidas que reflectem regularmente a luz, originando a formação de imagens.<br />Conforme a superfície é plana ou curta, assim os espelhos se dizem espelhos planos ou espelhos curvos.<br />Estes últimos tomam a designação de espelhos côncavos ou convexos.<br />Espelhos côncavos – são aqueles que apresentam a curvatura da superfície polida voltada para dentro (Ex: estes espelhos têm aplicações práticas nas lanternas, focos, faróis dos carros, etc.)<br />Espelhos convexos – são aqueles cuja curvatura da superfície polida se apresenta voltada para fora (Ex: estes espelhos são muito utilizados como ajuda na circulação rodoviária; nos cruzamentos sem visibilidade; nos supermercados, etc.)<br />Características das imagens<br />Nos espelhos planos a imagem é:<br />É virtual (não se consegue projectar no alvo) e parece estar atrás do espelho<br />É do mesmo tamanho do objecto<br />A distância do objecto ao espelho é igual é distância da imagem ao espelho<br />É direita e simétrica<br />Nos espelhos côncavos se o objecto está próximo do espelho a imagem é:<br />È virtual (não se consegue projectar no alvo) e parece estar atrás do espelho<br />É direita e simétrica<br />È maior que o objecto e tanto maior quanto mais próximo do espelho estiver o objecto<br />Nos espelhos côncavos se o objecto está afastado do espelho a imagem é:<br />È real (consegue projectar-se no alvo)<br />É invertida<br />O tamanho da imagem varia conforme a distância do objecto ao espelho<br />Nos espelhos convexos a imagem é:<br />É virtual ( não se consegue projectar num alvo) <br />É direita e simétrica<br />É mais pequena que o objecto e tanto mais pequena quanto mais afastado o objecto estiver do espelho<br />Refracção da luz<br />A reflexão da luz é um fenómeno óptico que ocorre quando os raios luminosos atravessam diferentes meios ópticos, uma vez que se propagam com valores de velocidade diferentes em cada um dos meios, sofrendo diferentes desvios e mudando de direcção, quando atravessam a superfície de separação de meios diferentes.<br />Este fenómeno pode ser observado quando estamos dentro de água e vemos a forma distorcida do nosso corpo ou quando colocamos uma colher num copo de água e temos a sensação que está partida.<br />A refracção da luz também obedece a regras, as chamadas Leis da Reflexão:<br />O raio incidente, o raio refractado e a normal á superfície de separação de dois meios transparentes no ponto de incidência situam-se no mesmo plano – plano de incidência<br />Quando a luz se propaga de um meio óptico para outro, a amplitude do ângulo de incidência é diferente da amplitude do ângulo de refracção<br />Lentes<br />Lente – é uma porção de material transparente, geralmente de vidro ou e plástico tratado, limitada por duas faces curtas ou uma face curva e outra plana.<br />372046573660Tipos de lentes:<br />Lentes concavas ou de bordos espessos – são aquelas cujas calotes esféricas, isto é, as faces curvas da lente<br />Na lente concava, os raios refractados divergem, por isso também é designada de lente divergente ou de bordos largos<br />215265-3810<br />Lentes convexas ou de bordos delgados – são aquelas cujas calotes esféricas se apresentam voltadas para o exterior da lente<br />227266538735<br />Na lente convexa, os raios refractados juntam-se num ponto chamado foco, chama-se por isso, lente convergente ou de bordos delgados.<br />596265122555<br />Características das imagens <br />Lentes convergentes<br />As características das imagens obtidas por uma lente dependem da posição do objecto em relação a ela<br />Se o objecto está entre a lente e o foco, a imagem obtida é: <br />Virtual<br />Direita<br />Maior do que o objecto<br />Se o objecto está entre o foco e o centro da curvatura a imagem obtida é:<br />Real<br />Invertida<br />Maior do que o objecto<br />Se o objecto se situa atrás do centro de curvatura a imagem obtida é:<br />Real<br />Invertida<br />Menor que o objecto<br />Lentes divergentes<br />As imagens obtidas por uma lente divergente são:<br />Virtuais<br />Direitas<br />Menores que o objecto<br />O olho humano e os defeitos de visão<br />O olho humano é o mais complexo órgão responsável pela visão<br />1024255474980No conjunto dos meios transparentes que preenchem o interior do globo ocular destaca-se o cristalino que funciona como uma lente convergente<br />No olho normal, o feixe luminoso de raios paralelos converge na retina, local onde se forma a imagem do objecto que se apresenta:<br />Real<br />Invertida<br />Menor que o objecto<br />Defeitos de visão e modo de os corrigir<br />Sempre que a imagem de um objecto não se forma na retina, a sua observação não se faz nitidamente e é necessário recorrer a alguns meios que permitam melhorar a qualidade de visão.<br />Miopia<br />É um defeito de visão que ocorre quando o feixe de raios vindo de um objecto converge á frente da retina, quando atravessa o cristalino<br />Para corrigir este defeito de visão é necessário usar óculos com lentes divergentes adaptadas ao tipo de defeito, para obrigar o feixe de raios luminosos a convergir na retina<br />253365-4445<br />Hipermetropia<br />Este defeito ocorre quando o feixe de raios luminosos vindo do objecto se cruza para trás da retina, após atravessar o cristalino.<br />196215878205Para a sua correcção é necessário usar óculos com lentes convergentes, obrigando assim o feixe de raios luminosos a convergir na retina<br />Presbitia ou presbiopia<br />É um defeito que surge na visão devido á perda de elasticidade do cristalino e que ocorre com maior incidência numa idade mais avançada<br />A sua correcção faz-se usando óculos com lentes convergentes e habitualmente lentes bifocais, isto é, a parte inferior das lentes é convergente e a parte superior não apresenta vergência, o que permite melhorar a visão ao perto, podem também ser usadas para a correcção deste defeito de visão lentes progressivas, nas quais a vergência varia da parte inferior para a parte superior da lente.<br />Antigmatismo<br />Este defeito surge devido a existência de variações na curvatura da córnea ou do cristalino, diminuindo a qualidade da imagem projectada na retina, por este motivo, as pessoas com este defeito de visão não vêem bem nem ao perto nem ao longe.<br />A sua correcção faz-se usando óculos com lentes cilíndricas.<br />Vergência de uma lente<br />Cada tipo de lente apresenta uma distância diferente do centro ao foco da lente: essa distância focal condiciona o poder convergente ou divergente dessa lente.<br />A vergência de uma lente ou potência é a medida do poder convergente ou divergente, exprime-se em M menos 1 e designa-se por dioptria (símbolo D). Esta unidade não pertence ao Sistema Internacional de Unidades.<br />A expressão matemática que a traduz é dada por:<br />V= 1 sobre f, sendo V= Vergência da lente e f = distância focal<br />A vergência de uma lente convergente chama-se convergência<br />O valor da convergência é positivo<br />A vergência de uma lente divergente chama-se divergência<br />O valor da divergência é negativo<br />Dispersão da luz<br />A luz branca pode separar-se num conjunto de radiações de cores diferentes, que se apresentam sempre com a mesma sequência (vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil e violeta)<br />Quando a luz incide na superfície de separação de dois meios ópticos diferentes e sofre um desvio devido á alteração no valor da velocidade de propagação da luz<br /> O feixe de luz branca sofre refracção e as diferentes cores das radiações propagam-se no ar em simultâneo, formando o aspectro luminoso.<br />À decomposição da luz branca nas radiações que a constituem <br />chama-se dispersão da luz.<br />De que factores depende a cor que um objecto apresenta<br />Os corpos de cor brancos reflectem todas as radiações do espectro luminoso <br />Os corpos de cor pretos absorvem todas as cores constituintes do espectro<br />Os corpos de outras cores absorvem algumas radiações e emitem outras<br />Quando um corpo é iluminado com luz de outra cor parece mudar de cor<br />Se nele incidir luz de cor igual ao corpo, observa-se o corpo com a mesma cor<br />Se num corpo branco incidir luz de qualquer cor, ele apresenta-se com a cor do feixe de luz que nele incide<br />Se num corpo de qualquer cor, incidir um feixe de luz de cor diferente da sua cor natural<br />Aparelhos ópticos<br />Existem vários aparelhos com múltiplas aplicações no nosso dia-a-dia e que muitas vezes são utilizados no sentido de melhorar a nossa qualidade de vida<br />405384072390224790120015<br />34353558420<br />1471295205105<br />

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