O documento explica os principais fenômenos relacionados à luz: a formação do arco-íris, a reflexão e refração da luz, as aplicações das ondas eletromagnéticas como raios-X e micro-ondas, e dispositivos ópticos como lentes, espelhos, câmeras fotográficas e microscópios.

4. Francey/Shutterstock/Glow
Images
Você já viu um arco-íris durante uma chuva ou depois dela? É um fenômeno que ocorre
quando a luz do Sol atravessa as gotas da chuva e a luz branca é decomposta em várias
cores.
Ondas de rádio, raios X, luz visível…
O que esses fenômenos têm em
comum? Que instrumentos e objetos
do cotidiano são aplicações da
reflexão da luz? E da refração da luz?

5. Forno de micro-ondas
Radar e comunicação por
satélite
Radiografia do tórax
Os raios ultravioleta do Sol atingem a
Terra.
Ferro elétrico
Televisão
Luz visível
Antena transmissora de rádio
Raios gama
Ondas de rádio Micro-ondas Infravermelho Ultravioleta Raios X Raios gama
10 102 103 104
105 106 107 108
109 1010 1011 1012
1013 1014 1015 1016
1017
1018 1019 1020
1021 1022 1023 1024
As ondas eletromagnéticas

6. A organização das ondas eletromagnéticas de acordo com a frequência é chamada de
espectro eletromagnético.
No início do espectro, encontram-se as ondas de rádio, usadas na transmissão de
rádio e televisão.
As micro-ondas têm um comprimento de onda mais curto do que o das ondas de
rádio. Elas são usadas na transmissão por satélite de televisão e telefone, nos
radiotelescópios, nos radares e nos fornos de micro-ondas.
As micro-ondas são usadas para transmissões de TV ou telefonia por
satélites. (Figura sem escala. Cores fantasia.)
Adilson
Secco/Arquivo
Da
Editora
satélite
micro-ondas
antenas
Ondas de rádio e micro-ondas

7. A luz
O ultravioleta
Os raios infravermelhos são emitidos pelos corpos aquecidos e podem ser absorvidos
e aquecer um objeto, pelo processo de radiação térmica.
São usados em binóculos e câmeras que permitem enxergar e fotografar à noite, em
satélites de previsão do tempo, em controles remotos de aparelhos de televisão e de
som e leitores de códigos de barra.
A luz visível é a parte do espectro eletromagnético em que estão as ondas capazes de
produzir a visão.
São raios que estão acima da luz visível, emitidos
pelo Sol e atuam na produção de vitamina D,
necessária à formação dos ossos.
A exposição excessiva aos raios
UV aumenta os riscos de câncer
de pele, além de provocar o
envelhecimento precoce da pele.
O infravermelho

8. Radiografia de ossos do pé e da perna. Tomografia computadorizada da próstata (em
verde).
Lester
V.
Bergman/Corbis/Latinstock
São muito úteis à Medicina, pois servem para detectar fraturas e problemas nos ossos
e em outros órgãos do corpo.
Existem aparelhos especiais que permitem formar imagens de todos os tecidos do
corpo com mais detalhes que a radiografia, como é o caso da tomografia
computadorizada.
Dept.
Of
Clinical
Radiology,
Salisbury
District
Hospital/Science
Photo
Library/Latinstock
Eles são absorvidos pelos ossos, mas atravessam tecidos menos densos. Entretanto, a
exposição frequente aos raios X é perigosa.
Os raios x

9. Hank
Morgan/Science
Source/Latinstock
Utilização de raios gama para esterilizar
equipamento de hospital.
São as ondas com frequência mais alta
produzidas por materiais radioativos. Por
terem grande poder de penetração,
podem destruir as células dos organismos.
Se usados sob condições controladas, são
capazes de destruir também certos
tumores. É o tratamento conhecido como
radioterapia.
Podem ser utilizados também para
esterilizar materiais cirúrgicos e para
conservar alimentos.
O raios gama

10. raios luminosos
lâmpada
sombra
penumbra
Ilustrações:
Kln
Artes
Gráficas
/
Arquivo
Da
Editora
A luz se propaga em linha reta, o que possibilita a formação de sombras. Os raios
indicam a trajetória da luz, e o conjunto de raios luminosos emitidos pela fonte é
chamado de feixe de luz.
A sombra corresponde à parte da parede que não está recebendo luz da fonte
luminosa, bloqueada pelo corpo opaco.
Se a fonte de luz for extensa, além da sombra vai aparecer uma região um pouco mais
clara. Essa sombra parcial é chamada de penumbra.
Luz e sombras

11. A decomposição da luz branca
Decomposição da luz branca por um prisma.
Matthias
Kulka/Corbis/Corbis
(Dc)/Latinstock
Quando a luz passa de um meio para
outro — como ocorre quando ela sai
do ar, entra no prisma e sai
novamente — ela pode mudar de
direção. Esse fenômeno é chamado
de refração da luz.
Como a luz branca é formada por uma
mistura de ondas, quando atravessa o
prisma, cada onda sofre um desvio
diferente. As ondas se separam e
várias cores podem ser percebidas.
Esse conjunto de cores é chamado
de espectro da luz branca e o
fenômeno é chamado de dispersão
da luz.

12. Explicando o arco-íris
Esquema simplificado da formação do arco-íris. (Figura sem escala. Cores fantasia.)
Na formação do arco-íris, a luz é refratada ao entrar na gota de água, reflete-se e sai,
sofrendo sempre um desvio na trajetória ao mudar de meio (da água para o ar).
O vermelho e o violeta, as duas cores na extremidade do espectro, sofrem desvios
bem diferentes.
Para ver o arco-íris, é preciso
estar entre o Sol e a chuva.
Vemos apenas uma das
cores que saem de cada gota
— as outras não atingem o
nosso campo de visão.
gota de chuva
luz do Sol
raios vistos pelo
observador
vermelho
violeta
Kln
Artes
Gráficas/Arquivo
Da
Editora

13. A reflexão da luz
A reflexão da luz: o ângulo de incidência é igual ao
ângulo de reflexão. (Figura sem escala. Cores
fantasia.)
Quando um raio de luz incide sobre uma
superfície plana e polida, como a
superfície de um espelho comum, ele é
refletido com o mesmo ângulo com que
incidiu. Essa é uma lei da reflexão da luz.
O ângulo do raio incidente com a reta
normal e o ângulo do raio refletido com
essa mesma reta são iguais.
Esse tipo de reflexão que ocorre em
superfícies bem lisas, como a de um
espelho, chama-se reflexão regular ou
especular.
Kln Artes Gráficas / Arquivo Da Editora
raio incidente
ângulo de
incidência
espelho
ângulo de
reflexão
raio refletido
reta normal

14. Na primeira situação vemos uma reflexão especular, e, na segunda uma
reflexão difusa. (Ilustração sem escala. Cores fantasia.)
Nas superfícies que não são tão lisas como a dos espelhos, um feixe de raios paralelos
se reflete em várias direções, de modo desordenado: é a chamada reflexão difusa.
Nesse caso, não vemos uma imagem, como nos espelhos; vemos apenas o objeto.
Fotos:
Photo
Researchers/Latinstock
Ilustrações:
Kln
Artes
Gráficas/Arquivo
Da
Editora
Superfície irregular
(folha de papel).
espelho

15. A imagem no espelho plano
Kln
Artes
Gráficas
/
Arquivo
Da
Editora
objeto espelho Imagem virtual
Em um espelho plano, as imagens
parecem estar atrás do espelho. Isso
acontece porque os olhos e o cérebro
captam as imagens a partir dos raios
luminosos que chegam até nós.
A imagem que parece se formar atrás do
espelho, no ponto de encontro dos
prolongamentos dos raios refletidos, é
chamada imagem virtual.
Cada ponto do objeto está à mesma
distância do espelho que o ponto
correspondente da imagem. Além disso,
a imagem é do mesmo tamanho que o
objeto.
A formação das imagens nos espelhos planos. (Figura
sem escala. Cores fantasia.)

16. Espelhos esféricos
Espelho convexo.
Cordelia
Molloy/Science
Photo
Library/Latinstock
Microworks/Shutterstock/Glow
Images
Espelho côncavo.
Os espelhos convexos fornecem um campo de visão maior que os espelhos planos. Por
isso são usados no retrovisor externo de veículos, nos estacionamentos, nas saídas de
elevador, em lojas e outros locais.
Os espelhos côncavos fornecem imagens ampliadas de objetos próximos. Por isso são
utilizados pelos dentistas e em espelhos de maquiagem, entre outras aplicações.

17. Giphotostock
/
Photo
Researchers,
Inc.
/
Latinstock
Adilson
Secco
/
Arquivo
Da
Editora
A refração da luz ao passar do ar para a
água ou para o acrílico. (Ilustração sem
escala.Cores fantasia.)
Em razão da refração, a pessoa vê uma imagem do
peixe acima de onde ele realmente está. (Figura
sem escala. Cores fantasia.)
Quando um raio de luz passa do ar para a água ou do ar para um vidro ou outro meio
transparente, por exemplo, ele diminui de velocidade. Esse fenômeno é chamado de
refração.
Se a luz incidir perpendicularmente sobre a superfície de separação dos meios, há
apenas mudança de velocidade. Se incidir obliquamente, também muda de direção.
A refração da luz

18. As lentes são feitas de vidro, plástico ou outros materiais transparentes e formam,
por refração, imagens dos objetos.
Lentes convergentes: fazem os raios paralelos
convergirem para um ponto.
Lentes divergentes: os raios que incidem
paralelos se afastam uns dos outros.
Fotos:
David
Parker/Science
Photo
Library
Ilustrações:
Kln
Artes
Gráficas/Arquivo
Da
Editora
raios incidentes
raios refratados
F’
F
eixo
raios incidentes
raios refratados
F’
F
eixo
Lentes

19. O nome de cada lente deriva da forma das suas superfícies. (Figura sem escala. Cores fantasia).
Andrew
Brookes/Corbis/Corbis
(Dc)/Latinstock
Lupa (lente convergente).
As lentes possuem duas faces.
Uma delas é uma superfície curva; a outra pode ser curva ou plana. As superfícies
curvas são geralmente esféricas.
As lentes convergentes têm as extremidades mais finas
que a parte central, e as lentes divergentes têm as
extremidades mais espessas que a parte central.
A lupa é uma lente convergente usada para ver melhor um
objeto, já que forma imagens aumentadas de objetos
colocados próximos a ela Para objetos distantes, as lentes
convergentes formam uma imagem menor.
bicôncava plano-côncava convexo-côncava biconvexa plano-convexa côncavo-convexa

20. A luz entra por uma abertura que pode ser controlada pelo diafragma. A objetiva é
formada por um sistema de lentes que funciona como uma lente convergente. Aciona-
se o obturador para fotografar um objeto.
Máquina fotográfica
Com o diafragma e o obturador, controlamos a quantidade de luz que entra na
máquina. As lentes podem ser movimentadas para trás ou para a frente para colocar
em foco a imagem, que é real e invertida.
Esquema de uma máquina fotográfica com filme e de uma câmara digital.
(Figura sem escala. Cores fantasia.)
obturador
diafragma
filme
imagem
invertida
objeto
objetiva
Kln
Artes
Gráficas
/
Arquivo
Da
Editora
Adilson
Secco
/
Arquivo
Da
Editora
diafragma
(controla a
abertura)
luz
espelho móvel
sensor
obturador
(controla o tempo de
exposição à luz)
lentes
prisma
visor

21. objeto
imagem
ocular
objetiva
Microscópios ópticos
Fornecem imagens ampliadas de objetos pequenos. A luz emitida por uma lâmpada
atravessa o objeto e passa pela objetiva.
A objetiva fornece uma imagem real e ampliada do objeto. A outra lente, a ocular,
que fica próxima dos olhos do observador, recebe os raios luminosos que
atravessaram a objetiva e forma uma imagem virtual ampliada.
Kln Artes Gráficas / Arquivo Da Editora
Lentes (a ocular)
ampliam a imagem
formada pela objetiva
A luz atravessa o
objeto observado
luz
Lentes
(a objetiva)
A formação da imagem no microscópio óptico.
(Figura sem escala. Cores fantasia.)

22. Lunetas e telescópios
Fornecem imagens aumentadas de objetos distantes. Possuem sistemas de
lentes convergentes reunidos em uma objetiva e uma ocular (nos telescópios
refletores, usa-se um espelho côncavo).
Tipos de telescópio. (Esquemas sem escala. Cores fantasia.)
Esquema de telescópio refletor
Kln
Artes
Gráficas/Arquivo
Da
Editora
luz
lentes
Esquema de telescópio refrator
luz
espelho
plano
espelho
côncavo