10 questões elementares sobre a Luz
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1 - Porque motivo vemos os corpos ?

Em circunstancias normais, podemos normalmente ver os objectos/ corpos que constituem o nosso dia-a-dia.
O Sol e as estrelas enviam Luz que percorre milhões de kilometros em direcção da Terra o que nos permite, entre outras coisas, realmente ver e perceber os corpos em todas as suas dimensões.
Num ambiente privado de Luz natural, um quarto escuro, é necessário o recurso á Luz artificial para podermos ver os objectos que nos rodeiam.
Os corpos que emitem Luz dizem-se : Fontes Luminosas.
Estas podem ser : o Sol, estrelas, a lâmpada electrica ou lanterna a baterias, uma vela acesa, um raio de trovoada.
São emissores de energia luminosa, uma emissão electromagnética que produz Luz.
Todos os corpos visiveis emitem ou reflectem a Luz que acaba por penetrar os nossos olhos. A energia luminosa emitida pelas fontes luminosas penetra nos nossos olhos interagindo com os nervos opticos obrigado a uma reacção que resulta numa transmissão de sinais ao cérebro. Desta forma podemos identificar as fontes de Luz.
Um objecto não emissor é também visivel porque quando exposto a Luz tem a capacidade de reflexão da Luz que recebe das fontes emissoras.
Os corpos iluminados apenas se limitam a reenviar energia luminosa para os nossos olhos, reflectindo-a, quando a recebem das denominadas fontes, ou então através de processos de dispersão e reflexão que garantem que a Luz chege até eles de forma indirecta.
Existem corpos, os Corpos Opacos, que absorvem grande parte e reflectem alguma Luz em diferentes graus, não sendo atravessados por energia luminosa, mas sim transformando-a noutro tipo de energia, a energia calorifica.
Outros corpos, os Corpos Transparentes, permitem, pela sua constituição quimica, ser atravessados pela maior parte da energia luminosa que lhes incide.
Existem animais, como o peixe-lanterna (anomalopidae) ou o photoblepharon, cujo corpo produz a denominada fosforescencia, propriedade gerada por bactérias simbióticas luminosas. No escuro do mar existem estes peixes que produzem luz visivel.


2 - Como se propaga a Luz ?

A Luz percorre o espaço em forma de Raios/ Feixes Luminosos, formando através do ar uma trajectória rectilinea. Enquanto fenómeno electromagnético, a sua manifestação acontece em forma de ondas, ondas que terão diferentes comprimentos (de onda), sendo que cada cor por isto mesmo é definida.
Estes raios Luminosos são portadores de uma direcção definida bem como um sentido:
sendo um feixe um conjunto de raios este pode ser Divergente ( se se afastam entre si ), Convergente ( se se aproximam ) ou Paralelo ( se manteem a distancia entre eles ), tendo como referencia o comportamento relativo à fonte de Luz.
A luz é portanto um fenómeno direccionável, manipulável, tal como matéria em bruto moldável, composta por fotões.


3 - Um raio Luminoso pode ser desviado ?

Através de um espelho, constituido por uma face polida e outra não polida, pode ser feita a melhor experiencia de reflexão. Assim, um raio incidente atinge a superficie, e resultado desta emissão surge um raio reflectido.
O angulo formado pelo raio incidente (raio de emissão) com uma superficie reflectora, é em termos de valor, igual ao angulo de reflecção resultante desse contacto tem a mesma direcção do raio de reflexão, mas com sentidos opostos.
Quando um raio de Luz incide perpendicularmente ao espelho, o raio de emissão e o raio de reflectido têm a mesma direcção e sentidos totalmente opostos.

Segundo as caracteristicas das superficies onde a Luz incide, estas podem ser:
. reflectoras ou polidas - aquelas que reflectem um raio de Luz numa unica direcção
. rugosas ou não-polidas - aquelas sup. que reflectem um raio de Luz em todas as direcções, dando lugar ao fenómeno de reflexão difusa da Luz.


4 - Haverá algumas Leis para a reflexão da Luz ?

Uma linha imaginária perpendicular à superficie reflectora é designada normal do espelho plano. O raio incidente, a normal ao espelho plano e o raio reflectido têm em comum um ponto que é designado Ponto de incidencia.

Quando a amplitude do angulo de incidencia é 0 graus, o raio reflectido coincide com a normal à superficie reflectora, no ponto de incidencia, sendo que neste caso a amplitude do angulo refelctido será também de 0 graus.
O angulo de incidencia é sempre igual ao angulo de reflexação ( ^i igual ^r )


5 - Quais as caracteristicas das imagens obtidas num espelho ?

Espelhos planos:
As imagens projectadas em espelhos planos não se projectam em alvos, denominando-se imagens virtuais.
O tamanho relativo do objecto e o tamanho da sua imagem obtida num espelho planos, são iguais.
O objecto e a imagem, obtida num espelho plano, estão á mesma distancia do espelho.
As imagens obtidas em espelhos planos são simétricas aos objectos em relação ao espelho.

Espelhos curvos:
. espelho esférico côncavo - promove a convergencia e um foco real, porque se pode projectar num alvo.
. espelho esférico convexo - promove a divergencia parecendo que acontece de um ponto detrás do espeho, virtual.
A Luz quando incide em superficies espelhadas pode mudar de direcção mas propaga-se no mesmo meio.


6 - Que sucede à Luz quando atravessa o limite entre dois meios opticos ?

Todos os meios onde se propaga a Luz designam-se por meios opticos.
Na transição entre dois meios ópticos distintos acontecem alterações ao comportamento.
Os raios luminosos mudam de direcção, são desviados, quando atravessam a superficie de separação entre àgua e o ar, ou mesmo o vidro.
Á mudança de direcção que pode acontecer aos raios luminosos na transição entre meios ópticos, denomina-se REFRACÇÃO DA LUZ.
Ao raio que atinge a superficie de separação entre meios opticos, chama-se Raio Incidente.
Ao raio que passa ser desviado denomina-se Raio Refracto.
A esse ponto comum de contacto entre meios, chamamos Ponto de incidência
O angulo formado pelo raio incidente e pela normal à superficie de separação do par de meios opticos, no ponto de incidencia, chama-se angulo de incidencia.
O angulo formado pelo raio refracto e pela normal à superficie de separação do par de meios ópticos, no ponto de incidencia, chama-se angulo de refracção.
Na água, o raio luminoso ao estar mais proximo da normal do que acontece no ar, indica que a àgua é um meio mais refringente.
No ar, o raio luminoso estar mais afastado da normal do que acontece na àgua, indica que o ar é um meio menos refringente.
Diz-se que existe reversibilidade do trajecto da Luz, quando o caminho percorrido entre A e B acontece da mesma forma como de B para A, sendo atravessada a superficie de separação entre dois ou mais meios opticos. Nestas circunstancias apenas os sentidos da Luz são opostos durante as duas trajectórias.


7 - Que sucede à Luz quando passa do ar para o vidro e vice-versa ?

Um raio luminoso é desviado quando atravessa o limite entre vidro e ar.
Quando as amplitudes dos angulos de incidencia são inferiores a 42 graus, acontecem em simultaneo a reflexão e a refracção dos raios luminosos.
Quando a amplitude do angulo de incidencia é de 42 graus, a amplitude do angulo de refracção é de 90 graus. Este angulo é o angulo-limite porque é o maior angulo de incidencia para o qual se pode obter um raio refracto.
Quando a amplitude dos angulos de incidencia é superior a 42 graus, apenas acontece reflexão de Luz, um fenómeno de reflexão total da Luz.
Esta reflexão total da Luz acontece apenas quando o raio luminoso incide na superficie de separação entre um meio mais refringente e outro menos refringente, mas exactamente neste sentido.
Reflexão da Luz - é a mudança de direcção, ou a mudança no sentido mantendo-se a direcção, dos raios luminosos, quando incidem numa superficie polida, continuando a sua propagação no mesmo meio optico.
Refracção da luz - é um fenómeno optico durante o qual os raios luminosos propagando-se em meios transparentes distintos, podem sofrer desvios ao atravessarem a superficie de separação desses meios opticos.

A luz branca ao atravessar as particulas de àgua forma o denominado Arco Iris composto pelas seguintes 7 cores: vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil, violeta.
O disco de Newton é uma tentativa para a recombinação das cores para formar o branco.
Demonstrando assim a recomposição da luz solar- referencia de luz branca- no conjunto de radiações coloridas que se propagam em simultaneo.
A decomposição da luz branca nas radiações que as constituem chama-se dispersão da luz, do qual resulta o espectro luminoso da côr.


8 - por que motivo são as plantas verdes ?

As reacções quimicas que acontecem na vida de uma planta exigem radiação vermelha presente na luz branca.
Durante a sua vida, absorve a radiação vermelha da luz solar, sendo esta absorvida por um componente, a clorofila, que existe nos caules e folhas das plantas verdes. A clorofila apenas absorve a radiação vermelha para que se realize a função clorofilina, reflectindo as restantes radiações da luz solar, em especial a verde.


9 - Haverá alguma aplicação prática da refracção da Luz ?

As lentes terão sido pela primeira vez testadas em 2000 a.c. pelos Chineses.
As lentes são meios opticos limitados por duas superficies curvas ou por uma plana e outra curva. As lentes esféricas podem ser : biconcava, plano-convexa ou menisco-convexa.
O ponto para onde convergem os raios emergentes do atravessamento de uma lente denomina-se foco principal da lente.
A distancia entre o foco principal da lente e a propria lente denomina-se Distancia Focal.
Os focos principais de uma lente convergente são reais porque são pontos luminosos que se projectam num alvo. Sendo o foco real, a distancia focal de uma lente convergente é positiva, por convenção.
As lentes convexas fazem convergir os raios luminosos que as atravessam - denominando-se Lentes Convergentes
As lentes concavas fazem divergir os raios luminosos que as atravessam - denominando-se Lentes Divergentes


10 - O que é a vergencia de uma lente ?

A vergencia de uma lente é medida pelo inverso da distancia focal dessa lente.
A unidade da vergencia de uma lente é a dioptria -D - não pertencendo esta unidade ao SI
A vergencia de uma lente convergente chama-se Convergencia.
O valor da Convergencia é positivo.

vergencia = 1 / distancia focal