O documento discute os principais conceitos de óptica geométrica, incluindo a natureza da luz, tipos de fontes de luz, fenômenos ópticos como reflexão, refração e absorção. Explica como esses conceitos se aplicam a vários fenômenos naturais como o céu azul, arco-íris e miragens.
2. Ciências, 9º Ano
Os Fenômenos Ópticos e suas Relações.
Óptica Geométrica
Óptica Geométrica é a parte da Física que estuda os fenômenos
relacionados à propagação da luz.
Mas o que é LUZ?
O principal conceito a ser entendido para a boa compreensão do estudo
da Óptica é o de LUZ.
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A Luz é uma energia radiante que causa a sensação de visão.
Fonte de luz
Objeto Iluminado
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Há tempos que o homem se preocupa com a luz e com a escuridão. A princípio,
as únicas fontes de luz conhecidas eram o Sol, a Lua e as estrelas.
Sol Lua Estrela
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5. Com o surgimento do fogo, formas não naturais começam a ser
usadas, tais como: tochas, velas e lamparinas. Posteriormente,
surgem as lâmpadas e o laser.
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Tipos de Fontes de Luz.
Fonte de Luz Primária (corpo luminoso):
É aquela que possui luz própria, sendo é classificada em:
1- Primária Incandescente: É aquela que possui luz própria à elevada
temperatura.
EX.:
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Sol
7. 2-Primária Luminescente: É aquela que possui luz própria à baixa
temperatura.
EX.:
Vagalume
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Fonte de Luz Secundária (corpo Iluminado):
É aquela que reflete a luz que recebe das fontes primárias.
EX.:
1- Lua 2- Formiga 3- Avião
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9. Ciências, 9º Ano
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A vida em nosso planeta está baseada na presença da luz, sem ela seria
impossível a sobrevivência do homem na Terra.
As plantas precisam da luz para
que ocorra a fotossíntese e,
consequentemente, a produção de
oxigênio
As brisas e os ventos são formados pelo
aquecimento do ar.
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Raio de luz
A representação geométrica da luz recebe o nome de Raio de Luz.
É classificado em :
Cilíndrico ou paralelo.
Ex.: Holofote
Cônico divergente.
Ex.: Lanterna
Cônico convergente.
Ex.: Lupa
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Meios Ópticos
Transparentes: Permite a visualização nítida dos objetos através dele.
O Ar O Vidro A Água
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12. Translúcidos: Não permite a visualização nítida através
dele. A luz atravessa parcialmente o meio.
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Ex.: Uma cortina de pano fino. Você consegue ver quem está atrás dela
mas não com total nitidez.
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Opacos: Não permitem a visualização dos objetos através
dele. A luz não atravessa o meio, ela é absorvida por ele.
Ex.: Uma porta de madeira. Você não consegue ver quem está atrás dela.
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Fenômenos Ópticos
I-Reflexão Regular: a luz incidente na superfície (S) volta ao
mesmo meio, regularmente. Ocorre quando S é uma
superfície metálica bem polida (espelho).1
A superfície S é o espelho.
Observe que os raios de luz incidem e se
refletem paralelamente.
S
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Existem basicamente dois tipos de espelhos.
1- Os Espelhos Planos: são esses usados no dia a dia e têm a
finalidade da observação nítida e detalhada dos objetos.
Seu uso pode ser estético ou decorativo.
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2- Os Espelhos Esféricos: são esses usados para casos
específicos e têm a finalidade da observação ampla sem a
preocupação com nitidez.
É usado normalmente para fazer vigilância pois possui um
maior campo de visão.
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17. Obs.: Mesmo se a superfície (S) não for metálica pode ocorrer
uma reflexão regular e tem-se uma superfície especular.
É o caso daquilo que as pessoas chamam de espelho d'água.
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II- Reflexão Irregular ou Difusa: a luz incidente em S volta ao mesmo meio,
irregularmente. Ocorre quando S é uma superfície rugosa (corpos
iluminados visíveis).2
A reflexão difusa permite a visualização dos objetos e a identificação de sua
cor.
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A cor de um corpo.
A cor que um corpo apresenta, por reflexão, é determinada pelo tipo de luz que
ele reflete.
Por exemplo, um corpo, ao ser iluminado pela luz branca (que contém todas as
cores), apresenta-se vermelho, porque reflete a luz vermelha e absorve as
demais.
Um corpo iluminado pela luz branca se apresenta branco porque reflete todas as
cores. Um corpo negro absorve todas as cores.
20. Se a bandeira do Brasil for iluminada com Luz amarela, como
ela será vista?
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O que é amarelo será visto amarelo, o que é branco será visto
amarelo e o restante absorverá o amarelo e será visto preto.
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III- Refração: a luz incidente atravessa
S e continua a propagar no
outro meio. Ocorre quando S
separa dois meios
transparentes (água/ar,
água/vidro etc.).3
Meio 1
Meio 2
Só conseguimos ver o peixe dentro d'água
por que a luz emitida por ele atravessa a
superfície chegando até nossos olhos.
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Os óculos, as lentes de contato, os telescópios e os microscópios
são exemplos de aplicação da refração da Luz.
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IV- Absorção: a luz incidente em S não se reflete e nem se refrata. A
luz, que é uma forma de energia radiante, é absorvida em S,
aquecendo-a. Ocorre, por exemplo, nos corpos pintados de
preto (corpos negros).4
Uma roupa preta absorve mais calor l
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Vamos tentar responder algumas perguntas interessantes?!
1-Por que o céu é azul? A luz é formada pela união de
várias cores. Ao entrar em contato
com a atmosfera, ela se espalha
devido às partículas existentes no
ar.
Porém, cada cor espalha-se de
forma diferente, dependendo do
seu comprimento de onda. Quanto
mais curtas, mais espalhadas elas
se tornam. O comprimento da onda
azul faz com que ela se espalhe o
suficiente para dar ao céu a
tonalidade que vemos.5
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25. 2-Como ocorre o arco Íris?
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O arco-íris é formado quando a luz
do sol (branca) incide sobre uma
gota de água na atmosfera. Uma
parte da luz do sol é refratada para
dentro da gota de água. No interior
dela, sofre reflexão, e, depois,
novamente, sofre refração,
voltando para a atmosfera.
Quando a luz passa pela gota de
chuva, a refração da luz vai voltar
em várias cores, tais como: violeta,
anil, azul, verde, amarelo, laranja e
vermelho, que são as cores do arco-
íris, por isso , quando se tem chuva
e sol, dizemos que irá se formar o
arco-íris.6
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2.5
Genérica
26. 3-O que uma miragem?
A expressão francesa “se mirer”,
que significa ver-se no espelho, deu
origem ao termo miragem. As
miragens se formam a partir do
fenômeno da reflexão total da luz.7
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