educação

1. Óptica e Reflexão da
Luz
Prof. Rosângela Moreira

2. Óptica Geométrica
A óptica geométrica tem por objetivo o
estudo das propriedades da luz, isto é,
como ela é produzida, propagada,
detectada e medida.

3. A óptica é dividida em duas
partes:
 Geométrica – Estuda os fenômenos luminosos sem
considerar a natureza da luz. Essa parte estuda os
fenômenos ópticos baseados na concepção de raios
luminosos, com suas aplicações em lentes, espelhos,
lunetas, telescópios, projetores, prismas, etc.
 Física – Estuda os fenômenos luminosos cuja
explicação depende das teorias relativas à natureza da
luz. A Óptica Física estuda precisamente os fenômenos
ópticos em que a natureza da luz exerce papel
predominante, como a polarização, a difração, a
interferência, os espectros,etc.

4. Luz
Denomina-se luz ao agente físico
responsável pelas sensações visuais. É
a energia que se propaga no espaço
através de ondas eletromagnéticas que
impressionam nosso órgão visual. Para
representar graficamente a luz em
propagação, como por exemplo, a emitida
pela chama de uma vela, utilizamos a
noção de raio de luz.

5. Raio de luz e Feixe luminoso
 Raio de luz - é uma linha orientada que representa
graficamente a direção e o sentido de propagação da
luz.
 Feixe luminoso - é um conjunto de raios luminosos
que tem origem na mesma fonte luminosa.

6. Meio homogêneo e
Meio isótropo
 Meio homogêneo - é aquele que
apresenta em todos os seus pontos as
mesmas propriedades físicas.
 Meio isótropo - Particularmente, em
óptica, podemos considerar como meio
isótropo aquele no qual a luz se propaga
com a mesma velocidade em todas as
direções e sentidos.

7. Luz
 Corpo Luminoso ou Fonte de Luz Primária: É
aquela que emite luz própria. Exemplo: o Sol, a
chama de uma vela, etc.
 Corpo Iluminado ou Fonte de Luz Secundária: É
aquela que reflete a luz recebida de outros corpos.
Exemplo: a Lua, objetos iluminados por uma
lâmpada, pois passam a receber luz e refleti-la,
permitindo que sejam vistos.
 Fonte Puntual: É quando no fenômeno em estudo as
dimensões da fonte são desprezíveis.
 Fonte Extensa: É quando no fenômeno em estudo
as dimensões da fonte não são desprezíveis.

8. Luz
 Um meio transparente é aquele que permite a
propagação da luz através de si por distâncias
consideráveis, isto é, permite a visualização nítida dos
objetos através deles. Exemplo: Água, vidro, ar, etc.
 O meio translúcido é aquele que permite a propagação
da luz através de si, mas a espalha, de modo que os
objetos vistos através dele não podem ser identificados,
isto é, não permite a visualização nítida. Exemplo:
Vidro fosco, papel de seda, etc.
 O meio opaco é aquele que impede a propagação da
luz através de si, não permitindo a visualização dos
objetos. Por exemplo: madeira, concreto, etc.

9. Velocidade da Luz
A luz não necessita de meio material para se
propagar. Sua velocidade num meio material
depende do tipo de luz que se propaga, isto é,
para cada tipo de luz a velocidade de
propagação num meio material é diferente.
Velocidade da luz no ar: 299700km/s
Velocidade da luz no vácuo: 300000km/s
Costuma-se representar a velocidade da luz
por”c” e, para efeitos práticos, se utiliza o valor:
300000000m/s ou 3.108m/s.

10. Luz

11. Princípios da Óptica Geométrica
 Princípio da Propagação retilínea da luz
Nos meios transparentes, homogêneos e isótropos a luz
se propaga em linha reta.
 Princípio da independência dos raios luminosos
Quando dois raios de luz se cruzam, cada um segue o
seu caminho como se não tivesse havido o cruzamento.
 Princípio de reversibilidade dos raios luminosos
O trajeto de um raio luminoso não se modifica quando
permutamos as posições da fonte e do observador.

12. Câmara Escura
Colocando um corpo luminoso AB diante de um
orifício O de uma das faces de uma caixa de
paredes opacas, verifica-se que sobre a face
oposta à do orifício se forma uma imagem A’B’
invertida do corpo luminoso. Este dispositivo
é chamado de câmara escura e demonstra a
propagação retilínea da Luz. Para se observar
a imagem com facilidade, substitui-se a face
oposta à do orifício por uma folha de papel
vegetal sobre a qual se forma a imagem. Este
fenômeno é a base do princípio de
funcionamento das câmaras fotográficas.

13. Câmara Escura

14. Eclipses
É a formação de
sombra (região do
espaço que não
recebe luz) e
penumbra (região do
espaço parcialmente
iluminada) envolvendo
o Sol, a Lua e a Terra.
Pode ser dividido em
dois casos:
 Eclipse Solar
 Eclipse Lunar

15. Eclipse
 Eclipse Solar - Se
a sombra e
penumbra da Lua
interceptarem a
superfície da
Terra, ele ocorrerá
de forma total ou
parcial,
dependendo do
observador.

16. Eclipse Solar

17. Eclipse
 Eclipse Lunar –
A luz solar,
tangenciando a
Terra, determina
uma região de
sombra: a
sombra da
Terra. Quando a
Lua penetra
nessa região,
ela deixa de ser
vista por um
observador na
Terra, ocorrendo
o eclipse lunar.

18. Eclipse Lunar
 Eclipse
2008-02-
21

19. Eclipse Lunar
 Eclipse
2008-02-
21

20. Difusão e reflexão regular da
LUZ
Considere um feixe de luz propagando-se num
meio e atingindo a superfície S. Se esse feixe
de Luz retornar para o meio em que está se
propagando, dizemos que a Luz sofreu reflexão.
Reflexão é o retorno de um feixe luminoso para
o meio do qual é proveniente ao atingir uma
superfície.

21. Difusão da Luz
Considere um conjunto de raios luminosos iluminando
um corpo rugoso, isto é, cheio de saliências.
O corpo rugoso reflete os raios luminosos fazendo com
que se propaguem em várias direções. Esse fenômeno
é chamado reflexão irregular ou reflexão difusa, ou
simplesmente, difusão. Devido a reflexão difusa é que
podemos ver totalmente um corpo.
Exemplo: Se a Terra não tivesse atmosfera para difundir
a luz do Sol, o céu seria completamente preto.

22. Reflexão Regular
Quando um conjunto de raios incide em uma superfície
perfeitamente polida, notamos que os raios luminosos
são refletidos numa única direção. Esse fenômeno é
chamado de reflexão regular.
Exemplo: Os faróis e faroletes usam fontes de Luz de
alta intensidade e refletores regulares de alto polimento
para redirigirem os raios de luz na direção desejada.

23. Espelho
Toda a superfície polida que forma
imagens por reflexão regular e tem alto
poder refletor é chamada espelho. Os
espelhos podem ser planos ou esféricos.

24. Espelho Plano

25. Espelhos Esféricos
Espelhos Esféricos
Exemplo: Colher de aço
inoxidável
- O lado de fora da
colher funciona como
espelho convexo.
- O lado de dentro da
colher funciona como
espelho côncavo.

26. Luz
A COR DE UM CORPO POR REFLEXÃO
A luz branca, luz emitida pelo Sol ou por uma lâmpada
incandescente é constituída por uma infinidade de luzes
monocromáticas que podem ser divididas em sete cores
principais: vermelho, alaranjado, amarelo, verde, azul,
anil e violeta. A cor que um corpo apresenta por reflexão
é determinada pelo tipo de luz que ele reflete
difusamente.
Assim, por exemplo, um corpo ao ser iluminado pela luz
branca, se apresenta azul porque reflete difusamente a
luz azul e absorve as demais. Um corpo iluminado pela
luz branca se apresenta branco porque reflete
difusamente luzes de todas as cores. Um corpo negro
absorve-as “totalmente”.

27. Luz

28. Luz
LEIS DE REFLEXÃO
1a Lei
 O raio incidente, o
raio refletido e a
normal estão sempre
no mesmo plano.
2a Lei
 O ângulo de
incidência é igual ao
ângulo de reflexão.

29. Saiba que é difícil encontrar um bom amigo,
como também é duro de abandoná-lo e impossível de esquecê-lo!