Luz
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A luz
Sem luz não seria possível a vida na Terra.
Os seres vivos necessitam de luz para:crescer,viver,ver,comunicar.
O que é a luz?
A luz é um fenómeno ondulatório, ou seja,
propaga-se através de ondas electromagnéticas.
A luz propaga-se no vazio.
No vazio e no ar, todas as ondas electromagnéticas (a luz visível, as microondas, os ultra-violeta, as ondas de rádio, etc.) se propagam à mesma velocidade:
300 000 km/s
O espectro electromagnéticoO espectro electromagnético é o
conjunto de todas as ondas electromagnéticas de diferentes frequências, umas visíveis e outras invisíveis para os nossos olhos.
Como se propaga a luz?
A luz propaga-se em todas as direcções e em linha recta.
A sombra de um objecto aparece do lado oposto à luz.
Fontes luminosasAs fontes luminosas podem ser:
naturais, como o Sol e outras estrelas.
artificiais, como as velas e as lâmpadas.
Raios e feixes luminososUm raio luminoso é uma
representação da direcção e sentido de propagação da luz.
Um feixe luminoso é um conjunto de raios luminosos.
Os feixes luminosos podem ser de raios paralelos, convergentes ou divergentes.
Triângulo de visão
O triângulo de visão é constituído por: fonte de luz; corpo iluminado; receptor – olhos.
Só vemos os objectos porquea sua luz chega aos nossosolhos.
Materiais transparentes, translúcidos e opacos
Material transparente – permitem a passagem total da luz e proporcionam uma visão nítida. (vidro, acrílico, água)
Material translúcido – permitem a passagem parcial da luz e os objectos não são vistos com nitidez. (vidro fosco, papel vegetal)
Material opaco – não se deixam atravessar pela luz e não se conseguem ver os objectos através deles. (metais, madeira, granito)
Materiais transparentes, translúcidos e opacos
Reflexão da luz
A reflexão da luz, numa superfície, consiste no reenvio da luz para o mesmo meio de propagação.
É a reflexão da luz que dá origem às
imagens que se observam num espelho
ou na superfície da água em repouso.
Reflexão da luzA reflexão da luz pode ser:
Reflexão regular - a luz, ao incidir numa superfície polida, é reenviada numa direcção bem definida.
Reflexão irregular ou difusão - a luz, ao incidir numa superfície não polida e rugosa, é reenviada em direcções diferentes.
Espelhos
Os espelhos são superfícies polidas que reflectem regularmente a luz e que dão origem à formação de imagens.
Leis da reflexãoNa reflexão da luz, verifica-se que: O raio incidente, o raio reflectido e a
normal à superfície polida estão no mesmo plano;
O ângulo de incidência é sempre igual ao ângulo de reflexão.
Espelhos planos
Num espelho plano, a imagem quese observa :
é direita;é simétrica; está à mesma distância do espelho que o
objecto; é do mesmo tamanho que o objecto; é virtual (parece formar-se atrás do espelho e
não se projecta num alvo); as imagens virtuais parecem estar dentro do espelho.
Espelhos planos
A construção geométrica da imagem dada pelo espelho plano permite concluir que:
a imagem aparece atrás do espelho;a imagem é do mesmo tamanho;a imagem está à mesma distância;a imagem está direita;a imagem é simétrica.
Quando associamos espelhos planos…
Quando se colocam dois espelhos planos com um ângulo entre eles, formam-se várias imagens.
Quanto menor for o ângulo entre os espelhos, maior é o número de imagens.
Espelhos curvosOs espelhos curvos apresentam
também uma superfície polida que reflecte regularmente a luz .
Os espelhos curvos podem ser côncavos ou convexos.
Numa colher de metal polida a superfície interior constitui um espelho côncavo e a superfície exterior um espelho convexo.
Espelhos curvos
Imagens dadas por espelhos curvos
Os espelhos curvos dão origem a imagens distorcidas.
Imagens dadas por espelhos curvos
As características das imagens são diferentes conforme o tipo de espelho (côncavo ou convexo) e a distância do objecto a esse espelho.
As imagens podem ser direitas ou invertidas; maiores, menores ou iguais ao
objecto; virtuais ou reais (quando se projectam
num alvo).
Imagens dadas por espelhos convexos
Nos espelhos convexos, a imagem é sempre:
direita; virtual; menor que o objecto.
Aplicações dos espelhos convexos
Os espelhos convexos, como fornecem imagens reduzidas, permitem ver uma região maior do que aquela seria vista num espelho plano.
São utilizados:nos retrovisores dos automóveis;
em supermercados;em cruzamentos de visibilidade reduzida.
Imagens dadas por espelhos côncavos (1)
Quando o objecto está muito próximo do espelho, a imagem é:
virtual; direita; maior que o objecto.
Imagens dadas por espelhos côncavos (2)
Quando o objecto está muito afastado do espelho, a imagem é:
real; invertida; maior ou menor que o objecto.
.
Aplicações dos espelhos côncavos
Os espelhos côncavos, quando utilizados próximo do objecto, permitem a ampliação da imagem.
São usados:pelos dentistas;como espelho de toilette;nos telescópios astronómicos;
nos fornos solares
Refracção da luz
A refracção da luz ocorre quando a
luz, ao incidir na superfície de
separação de dois meios
transparentes, passa de um meio
para outro, geralmente mudando de
direcção.
Porque muda a luz de direcção?
Porque a velocidade de propagação da luz nos vários meios transparentes (ar, água, vidro, acrílico, plástico, etc.), é diferente, varia.
Nota 1: A refracção da luz é sempre acompanhada de reflexão.
Nota 2: Quando a luz incide na perpendicular, não muda de direcção.
Quando a velocidade da luz diminui ao mudar de
meio,por exemplo, quando a luz passa do ar para o vidro ou a água, os raios luminosos aproximam-se da normal.
Os meios onde a velocidade da luz é menor são mais refrangentes.
ar vidro ou água
Quando a velocidade da luz aumenta ao mudar de
meio,por exemplo, quando a luz passa do vidro ou da água para o ar, os raios luminosos afastam-se da normal.
Os meios onde a velocidade da luz é maior são menos refrangentes.
vidro ou água ar
Como se apanha um peixe … Observar bem a figura: o homem, o arpão e a imagem do peixe. Ah! E ainda atenção ao peixe!
Se o homem faz pontaria à imagem do peixe, não apanha o peixe! Porquê?
Por causa da refracção da luz! Quando a luz passa da água para o ar muda a direcção.
Como se apanha uma mosca …Os achigãs adoram saltar para fora da água
e apanhar insectos. Devido à refracção da luz, o achigã não vê a mosca, mas sim a imagem da mosca que se encontra ligeiramente acima.Ao saltar, o achigã tem que saltar menos alto do que a imagem que vê!
LentesSão meios ópticos transparentes
onde ocorre a refracção da luz.
convergentes
divergentes
Lentes convexas ou convergentes
O foco principal é real.distância focal – distância ente o
foco e a lente.
Lentes convergentes
As lentes convergentes ampliam a imagem.
A lupa é uma aplicação das lentes convergentes
Lentes côncavas ou divergentes
O foco principal é virtual.distância focal – distância ente o
foco e a lente.
Lentes divergentes
As lentes divergentes diminuem a imagem.
Potência de uma lente
A potência focal ou vergência de uma lente é igual a:
V = 1 / f
V - potência focal ou vergência da lente
(dioptrias – D)f - distância focal
(metros – m)
O olho humano
Funcionamento do olho humano
A luz que provém dos objectos, atravessa a córnea, passa através da pupila (controla a entrada de luz) e chega ao cristalino (lente convergente).
Quando os raios de luz atingem a retina, dão origem a uma imagem invertida e mais pequena.
O nervo óptico envia sinais ao cérebro, o que permite ver os objectos como realmente são.
Funcionamento do olho humano
Defeitos de visão
A maioria dos defeitos de visão está relacionada com a formação da imagem na retina.
olho saudável
miopia – ver mal ao longe; hipermetropia – ver mal ao perto; astigmatismo – ver mal ao perto e ao
longe – desfocagem na retina.
Miopia
Uma pessoa com miopia vê bem ao perto e vê mal ao longe.
A imagem dos objectos forma-se à frente da retina.
Correcção da miopia
As lentes divergentes ajudam a corrigir a miopia.
Hipermetropia
Uma pessoa com hipermetropia vê mal ao perto e vê bem ao longe.
A imagem dos objectos forma-se atrás da retina.
Correcção da hipermetropiapia
As lentes convergentes ajudam a corrigir a hipermetropia.
Astigmatismo
Uma pessoa com astigmatismo vê mal ao perto e ao longe.
A imagem dos objectos formam-se desfocadas e distorcidas.
As lentes cilindricas ajudam a compensar o astigmatismo.