óptica

óptica

1. a óptica se ocupa em estudar a luz mas não só em forma de energia mas também como visão

   • • geométrioca

2. a bioluminescência é a geração de luz por organismos vivos mediante a transformação de energia química em energia luminosa com pouca geração de calor

   • meios por onde a luz passa - os opacos não permitem a passagem de luz ; portanto não é possível enxergar através deles
     • os translúcidos permitem uma passagem difusa ou parcial da luz; logo não é possível enxergar bem através deles
       • os meios transparantes permitem a passagem de luz ; portanto é possível enxergar nitidamente através deles
         • conceitos da óptica geométrica
           • natureza dual da luz - a luz é tanto uma onda eletromagnética quanto um conjunto infinito de fótons
             • o raio de luz é uma forma de representação gráfica da direção e do sentido de propagação da luz por meio de segmentos orientados. um conjunto desses raios forma o que chamamos de feixe de luz ou pincel de luz. O feixe mostra a direção e o sentido da propagação da frente da onda ou trajetória dos fótons eles podem variar entre - divergentes, esféricos, divergente cônicos , convergente cônicos e etc..
               • Princípio da Propagação Retilínea da Luz e afirma que: “Em meios homogêneos e transparentes, a luz propaga-se em linha reta.” Esse princípio explica vários fenômenos, como a semelhança geométrica entre a sombra e o objeto que a produz, além da formação de penumbra e dos eclipses.
                 • O segundo princípio da Óptica Geométrica é o da independência dos raios luminosos, que tem o seguinte enunciado: “Quando dois ou mais feixes de luz se cruzam, um não altera a propagação do outro.”
                   • Por fim, o terceiro princípio, que é o da reversibilidade dos raios luminosos: “A trajetória seguida pela luz independe do seu sentido de propagação.”
                     • Chamamos de imagem real toda imagem produzida por um feixe de luz que convergir sobre algum ponto após ter sido refratada por uma lente convexa (de bordas finas) ou após ter sido refletida por um espelho, como acontece nos espelhos esféricos côncavos ou parabólicos. Portanto, todas as imagens reais formam-se pelo cruzamento de raios de luz. Dessa forma, esse tipo de imagem pode ser projetada sobre algum anteparo, como uma parede branca. Assim, na prática, uma lente convexa, como uma lupa, é capaz de projetar uma imagem do Sol com facilidade.
                       • Em virtude do cruzamento dos raios de luz, todas as imagens reais são invertidas, ou seja, a imagem real de um objeto voltado para cima estará voltada para baixo.
                         • Imagens virtuais são aquelas produzidas por algum sistema óptico capaz de “espalhar” os raios de luz em direções opostas, “distanciando-os” uns dos outros. É comum que lentes côncavas (de bordas grossas), espelhos planos ou convexos e, até mesmo, espelhos côncavos (em casos especiais) conjuguem esse tipo de imagem.
                           • A respeito desses espelhos, podemos dizer que a distância do objeto ao espelho é igual à distância da imagem ao espelho, e que a imagem formada nele possui o mesmo tamanho que o objeto. Portanto, podemos afirmar que em um espelho plano, objeto e imagem são simétricos em relação à superfície do espelho plano, ou seja, a distância que separa P do espelho é a mesma distância entre P’ e o espelho. Seja o referencial fixo no ponto objeto P, diante de um espelho plano E, e P’ sua imagem. Se o espelho transladar retilineamente, na direção da reta que passa por P e P’, o espelho conjugará a P uma segunda imagem, P’’, associada à segunda posição do espelho.
                             • A rotação de um espelho plano acontece quando o espelho gira em um ponto O, fixo nele mesmo, fazendo certo ângulo em relação à posição inicial do espelho plano.
                               • um espelho plano conjuga uma imagem virtual, direita e de mesmo tamanho do objeto, sendo essa imagem posicionada simetricamente ao objeto em relação ao plano do espelho, isto é, a imagem possui a mesma distância do espelho em relação à distância do objeto ao espelho.
             • A reflexão da luz é responsável por conseguirmos enxergar a maior parte dos objetos ao nosso redor. A maioria desses corpos são fontes secundárias de luz, também chamados de corpos iluminados, ou seja, não produzem sua própria luz, apenas refletem os raios luminosos que chegam até eles. Quando incide sobre uma superfície de relevo acidentado ou áspero, a luz sofre reflexão difusa, mesmo que microscopicamente. Durante esse fenômeno, os ângulos de incidência e de reflexão são diferentes, por isso, não conseguimos enxergar imagens refletidas nessas superfícies. Quando uma superfície é suficientemente lisa ou polida, é possível que ela reflita a luz de maneira regular, isto é, com os ângulos de incidência e de reflexão iguais. Esse tipo de reflexão permite enxergarmos imagens refletidas, como quando olhamos para um espelho ou para uma bandeja de prata polida. Quando a luz sofre reflexão em uma superfície plana e sem qualquer curvatura, as imagens formadas são chamadas de imagens virtuai
               • A refração ocorre quando a luz é transmitida através da interface de dois meios transparentes, como o ar e a água. Nesse processo, a luz sofre uma mudança em sua velocidade de propagação, podendo ficar mais rápida ou mais lenta, dependendo do índice de refração do meio em que adentra. O índice de refração é uma grandeza adimensional e é dada pela razão entre a velocidade da luz no vácuo e a velocidade da luz no meio.Além disso, a velocidade da luz em qualquer meio físico depende de sua frequência, por isso, cada cor propaga-se com velocidade levemente diferente. Em virtude disso, ao passar por um prisma, a luz dispersa-se nas cores do arco-íris, conhecidas como espectro visível. O fenômeno em que a luz branca separa-se nas diferentes cores visíveis é chamado de dispersão da luz.
               • Certos pigmentos, como as tintas azuis, vermelhas, verdes, assim como outros elementos, são capazes de absorver determinadas frequências de luz. A presença de alguns tipos de átomos muda a tonalidade de uma substância em virtude das frequências de luz que esses átomos são capazes de absorver. Corpos brancos têm a capacidade de refletir igualmente todas as frequências de luz visível incidentes sobre eles. Já os corpos negros tendem a absorver todas as cores da luz visível. Uma camiseta vermelha, por exemplo, apresenta-se na cor vermelha quando iluminada por fontes de luz branca, as quais, naturalmente, emitem todas as cores do espectro visível. Nessa situação, essa camiseta será capaz de absorver parcialmente a luz branca que a ilumina: absorverá o azul, o amarelo, o verde, porém será incapaz de absorver o vermelho, refletindo-o. Em um ambiente completamente escuro, no entanto, a camiseta vermelha não será visível, uma vez que ela não emite sua própria luz, apenas reflete-a. Se ilumin
                 • Entre os vários fenômenos relacionados com a luz, podemos dizer que a refração e a reflexão difusa da luz são os grandes responsáveis pela nossa percepção visual dos objetos. Sabemos que a luz branca proveniente do Sol ou de uma lâmpada é uma onda eletromagnética composta por diversas outras ondas eletromagnéticas, que se diferenciam por seu comprimento de onda, mas que se assemelham pela sua velocidade de propagação no vácuo. Assim, cada cor é uma onda eletromagnética. Isaac Newton (1642 – 1727) fez uma experiência na qual fazia um feixe de luz branca atravessar um prisma de vidro. Ao atravessar esse prisma, essa luz era refratada, ou seja, sofria desvios e era decomposta, de forma que se podia observar sete cores: vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil e violeta. A esse conjunto de cores separadas, dá-se o nome de espectro da luz visível, pois, ao atravessar um prisma invertido, as cores juntam-se novamente, resultando na luz branca visível.
                   • Espelhos planos são superfícies planas, polidas e sem curvatura, capazes de promover a reflexão regular da luz. Quando os raios de luz são refletidos por espelhos planos, o ângulo dos raios refletidos é igual ao ângulo dos raios incidentes, além disso, os raios incidentes e refletidos encontram-se no mesmo plano.
                     • Nos espelhos planos, as imagens são formadas por prolongamentos de raios refletidos. Para que possamos enxergar o nosso reflexo em alguma superfície refletiva, esta deve promover a reflexão regular da luz, ou seja, refletir raios de luz com ângulo igual ao ângulo incidente. Além disso, também é necessário que os raios incidente e refletido estejam contidos no mesmo plano.
                       • Quase todas as superfícies refletem a luz, as paredes brancas, por exemplo, são capazes de fazê-lo, no entanto, de maneira difusa. Em razão disso, é possível enxergá-las, entretanto, não podemos enxergar o nosso reflexo, uma vez que os raios de luz refletidos não apresentam ângulos iguais aos dos raios incidentes. A figura seguinte traz um esquema mostrando a diferença entre uma reflexão regular e uma reflexão difusa
                         • Imagens como as que são formadas nos espelhos planos são chamadas de imagens virtuais. Entre suas principais características encontram-se estas: são formadas pelo cruzamento de prolongamentos dos raios de luz, portanto, são formadas atrás do espelho; são sempre diretas, ou seja, apresentam a mesma orientação vertical que os seus objetos; além disso, por serem virtuais, não podem ser projetadas sobre algum anteparo, diferentemente das imagens reais, que podem ser projetadas.
     • quando um anteparo opaco está de frente para uma fonte pontual de luz, ele receberá uma parcela dos raios de luz, mas a parte oposta à fonte pontual ficará escura. Essa região que não foi atingida pelos raios de luz é denominada de sombra, que, por definição, é entendida como uma região onde não há luz.
       • Quando a fonte a que o objeto estiver exposto for extensa, haverá a formação da sombra e o surgimento de um contorno mais claro ao redor da sombra denominado de penumbra. A penumbra é uma região onde somente alguns pontos têm luz.