Sem Luz não existe visão.


As formas e cores são conseguidas/ percebidas através da reflexão da Luz Branca nos objectos, ganhando a direcção dos olhos, do que resulta a Percepção Visual.
A primeira percepção de movimento ou de processo temporal, envolvendo uma duração ciclica, é a constante e alteração que acontece de forma gradual, da luz do dia ao nascer ao pôr do Sol, a referencia humana para a Luz Branca.
Sabemos hoje que toda e qualquer produção de luz exige e consome energia, resultando uma frequência electromagnética que escapa ao olho humano, produzindo calor que pode ser bem sentido, e que, resultado deste processo, surge o "espectro visivel da decomposição da luz".

Existem então duas abordagens distintas sobre o mesmo fenómeno:
. segundo as Leis da Fisica tratar da forma como se propaga este fenómeno, encarado como energia
. resultante surgem questões relativas à Percepção visual, tendo em conta as limitações dos orgãos receptores do corpo humano.


Ondas e Vibrações

A propagação da luz acontece dada as caracteristicas da natureza vibratória/ ondulatória que o nosso orgão receptor- olho - não percepciona.
A energia electromagnética proveniente de fontes especificas - fontes luminosas - e é esta energia que se propaga e transmite sob a forma de ondas.
O fotão é uma particula, particula fisica que constitui na origem o fluxo de energia electromagnética.
Este movimento é transmitido particula a particula acabando por ser descrita uma expiral à volta do eixo longitodinal do raio luminoso. Este raio luminoso é medido segundo dois parametros: o comprimento de onda e a amplitude.
A unidade de medida do comprimento de onda electromagnética - 1 nm - 1 nanómetro, que é equivalente a 1 milionésimo de milimetro.

- os raios cósmicos, terão um cumprimento de onda extremamente curto, seriam destrutivos da vida organica mas são reflectidos pelas camadas superiores da atmosfera.
- os raios gama, com um comprimento de onda igualmente curto, são também nocivos à vida humana, daí serem terem sido utilizados no passado em explosões nucleares.
- os raios X atravessam fácilmente os tecidos moles do corpo humano, melhor que, por exemplo, os ossos podendo ter utilizações de diagnóstico médico, embora existam contra-indicações à sobre-exposição.
- os raios ultra-violeta são nocivos quando o organismo é exposto a elevadas doses, no entanto podem ter efeitos benéficos em doses moderadas e acompanhadas. A radiação UV é emitida pelo Sol e é cada vez menos filtrada pela atmosféra, o que pode resultar em perigo para a espécie humana. O dominio da radiação UV é limitrofe à Luz visivel pelo olho humano.
- Luz Visivel é considerada aquela parecela do espectro compreendida entre 380 e 760 nanómetros, valores que registam reacções na retina do olho humano, que por sua vez chegarão ao cérebro em termos de estimulos e códigos que constituem a Percepção Visual, que o cérebro se encaregará de descodificar com o auxilio do sistema nervoso central.
- a Luz infra-vermelha é limitrofe a este espectro da Luz visivel, demonstrando já um comprimento de onda mais elevado. No seu extremo oposto terá um comprimento de onda ainda mais longo, caracteristica das fontes de calor, que embora possam produzir Luz, predominantemente libertam esta outra forma de energia, o calor, com inumeras aplicações técnicas.

A diversidade de informações transmitidas através de impulsos electromagnéticos são captados pelos receptores apropriados que os transformarão de novo em sinais audiveis, visiveis ou sensiveis.
Os diferentes campos de utilização e aplicação são:
detectores por radar / telégrafo / radiodifusão ( longas, medias, curtas e ultracurtas) / televisão .
A corrente electrica alternada, transmitida através de materiais condutores - cabos e fios - constitui uma vertente de energia electromagnética de comprimento de onda extermamente elevado.
Uma onda pode oscilar mais ou menos forte em volta do seu eixo. A isto chamamos amplitude. Portanto, oscilações poderão ter o mesmo comprimento de onda e amplitudes diferentes.
Ao serem postos em contacto dois raios luminosos paralelos e correspondentes, sendo igual também no sentido da oscilação, resulta o fenómeno de Adição de Energia, e deste uma oscilação de mais elevada amplitude.
Ao serem postos em contacto dois raios luminosos paralelos mas de sentido oposto, resulta um processo de interferencia que consegue anular da sua energia.

Ao atravessar a matéria, especificamente certos materiais transparentes, a Luz sofre um processo de polarização. Os filtros de estrutura horizontal permitem a passagem às horientações verticais e vice-versa. Quando os filtros não pertimem a passagem de qualquer tipo de oscilações, dizem-se opacos, formando o escuro / negro.


As fontes Luminosas

Denomina-se desta forma toda a fonte emissora de radiação electromagnética dentro do espectro visivel 380-760 nm.
Estas podem ser: naturais ou artificiais:

. natural
- Sol, o Sol é uma bola incandescente de hidrogénio e hélio que condiciona a adaptação dos orgão visuais humanos como referencia. O Sol emite grande parte da sua energia noutros comprimentos de onda. A sua emissão é tão potente que interfere nas emissões rádio.
- Lua, é uma fonte de Luz secundária já que emite por um processo de reflexão da Luz do Sol. Existem outros astros com uma maior intensidade luminosa que o nosso Sol, no entanto, encontram-se mais distantes de nós.

- Fogo, é uma das fontes luminosas naturais elementares que provoca incandescencia.
- A bio-luminosidade, Luz emitida por certos animais, resulta de processos quimicos sem que aconteça a produção de calor.

. artificial
- lampada eléctrica de incandescencia, fluorescencia e de descarga eléctrica
Nas lampadas de incandescencia 5 a 15 % do total de energia emitida é Luz visivel sendo que os restantes 85 % são energia calorifica - calor.
Nas lampadas fluorescentes, um gaz é exposto às descargas electricas resultando uma radiação UV que interage com um pó fluorescente aplicado à superficie interna do tubo. Estas lampadas tem um maior rendimento relativo produzindo Luz com 25% da libertação de energia.


Propagação da Luz

A Luz que se difunde no interior de um objecto/ corpo é invisivel, visivel é o que emite reflectindo a Luz na direcção do olho, orgão receptor.
Não esquecendo que o fenómeno é infinitamente mais complexo, podemos dizer que:
- de uma fonte de Luz, a Luz difunde-se em linha recta em todas as direcções, sendo que no vácuo, a velocidade da Luz é de 300 000 Kilometros por segundo.
- que a intencidade luminosa é a força da radiação, ou potencial luminoso, de determinada fonte, que pode ser medida e a sua unidade é denominada Candela. A intencidade diminui com a distancia da superficie em relação á fonte, ou seja, embora com o dobro do afastameto seja possivel iluminar 4 vezes mais àrea, a intencidade da Luz será 1/9 da inicial.

O diametro do Sol é mais do que 100 vezes maior que o diametro da Terra, daí que resulte uma percepção dos raios solares como sendo paralelos.
A intencidade da Luz dependerá igualmente dos angulos de reflexão, ou seja, sendo o angulo de emissão igual ao angulo de reflexão, se os raios reflectidos escapam da direcção dos olhos, o objecto será menos brilhante.

Luminancia - denomina-se à quantidade de Luz reflectida por determinada superficie. Esta depende da intencidade da Fonte e da natureza fisica da superficie reflectora. A Luminancia é directamente proporcional à intencidade de Luz, ou seja, para uma superficie se tornar duas vezes mais reflectora, exige quatro vezes mais emissão de luz incidente.


Corpos Transparentes

A direcção da radiação, ou fluxo luminoso, mesmo que se estruture de forma ondulatória por natureza, pode sofrer alterações e ser modificado também pela natureza do corpo ou matéria em que inside e atravessa, desde meios gasozos, liquidos e sólidos.
Um Corpo Transparente é por definição um corpo que ao ser penetrado pela Luz, obriga a que esta diminua. Forma-se o fenómeno de Densidade Optica, que é uma propriedade desta categoria de corpos no que diz respeito à sua reacção em contacto com a Luz.
Todos os Corpos Transparentes absorvem parte da Luz que os atravessa, permitindo que a sua forma seja visivel.
Nestes corpos, mais elevadas densidades opticas obrigam a uma alteração na direcção original dos raios da Luz. Depois de atravessado o corpo, ao sair a Luz, esta retoma a direcção original.
A este fenómeno chama-se Refracção dos raios da Luz, que em corpos transparentes acontece com intima relação com a diminuição da velocidade da Luz neste novo meio.

Por exemplo: a àgua tem uma maior densidade óptica que o ar.
Reflexão “total” pode acontecer em contacto com a àgua ou com o vidro, dependendo dos angulos de emissão e reflexão.
Apenas uma fracção da Luz solar atinge a superficie terreste já que grande parte desta é reflectida pela àgua existente na atmosfera. esta camada torna-se particularmente visivel imediatamente antes e imediatamente depois do nascer e por do Sol no campo de visão, respectivamente.
Os raios de Luz propagam-se em linha recta podendo assim ser condicionados e conduzidos por reflexões sucessivas.
As guticulas de água do vapor são quer incolores quer transparentes, de qualquer forma, parecem brancas e opacas pelas constantes reflexões de Luz que acontecem no seu interior.
Num cristal de neve, a Luz fica aprisionada e é reflectida como que por um diamante.

Os raios de Luz quando atravessam uma superficie Convexa de um corpo com densidade óptica mais elevada, sofrem um desvio, resultando a Convergencia dos seus raios.
Os raios de luz ao atravessarem um corpo de superior densidade optica limitado por duas superficies Convexas, sofrem uma Dupla Refracção, e resultando uma mais assentuada convergência. ( uma lente bi-convexa é uma lente convergente )
Se a textura é regular estes raios acabam por se cruzar num ponto.
Este ponto de convergencia é um concentrado de energia acumulado, que tendo a sua origem no Sol, pode promover a combustão dependendo do material em que inside.
A distancia entre o centro da lente e este ponto de convergencia denomina~se Distancia Focal ( do latim: Focus )
Os raios luminosos que atravessam uma superficie Concava de um corpo com maior densidade optica, sofrem um desvio, resultando na divergencia dos seus raios.

Se um objecto com estas caracteristicas opticas é limitado por duas superficies concavas, os raios que lhes incidam sofrerão uma maior Divergencia. ( uma lente bi-concava é uma lente divergente )
Uma lente convergente é uma lente ampliadora.
Uma lente divergente é uma lente diminuidora.

Quando um raio luminoso atinge um meterial trasparente em forma de lamina, parte será reflectida e outra parte deste sofre refracção durante a absorção, para imediatamente a segir mas com ligueiro atraso seguir na mesma direcção. Isto porque os raios que atingem a camada mais profunda do objecto terão uma maior distancia para percorrer.

. se as frequências das oscilações electromagnéticas ficam na mesma fase, então a energia sai reforçada deste processo

Quando um mesmo raio atinge o mesmo material mas de maior espessura, e a reflexão na superficie interior se faz com maior atraso, pode acontecer que a oscilação das ondas se oponham e resulte a anulação mutua da energia. O comprimento do trajecto percorrido pelo raio luminoso depende do angulo de incidencia e caracteristicas do objecto

. se as frequências das oscilações electromagnéticas ficam em desfasadas- em fase oposta - a energia anula-se resulado deste processo

Polarização - resulta do processo de reflexão da Luz numa superficie plana, por exemplo uma estrada ou uma extensão de àgua, tomando os raios uma direcção horizontal.


Corpos Opacos

Segundo o comportamento dos materiais face à recepção de raios luminosos, os corpos opacos não permitem ser atravessados pela luz.

Corpos Transparentes - permtem a passagem da maior parte da Luz que lhes incide
Corpos Translucidos - permitem a passagem de alguma Luz provocando inevitável dispersão

A grande maior parte dos materiais constituintes dos corpos do nosso meio hambiente, são opacos.
Entre a Total opacidade e a Total transparencia existem graus intermédios que se fazem depender da estrutura quimica da matéria considerada em estudo.
Superficies opacas de cor clara são mais reflectoras da luz incidente.
Superficies opacas de cor escura são mais propicias à absorsão dos raios, que ao se transformarem em cumprimentos de onda de maior dimensão, produzem calor.
Certas superficies opacas terão graus intermédios de reflexão ao absorverem parte e reflectirem outra parte da Luz incidente.

O angulo de reflexão é igual ao angulo de incidência.

A Luz da Lua reflecte a Luz do Sol funcionando como fonte luminosa secundária.
Um raio luminoso incidente numa superficie reflectora de forma concava, sofre um processo de convergencia na direcção dos seus raios, que se cruzam num ponto denominado foyer.
O comportamento é analogo ao que sucede com a lente convergente.
Um raio luminoso incidente numa superficie reflectora de forma convexa, sofre um processo de divergencia na direcção dos seus raios, sendo um processo analogo ao da lente divergente.


Difusão da Luz

Em condições normais, o mundo humano é composto maioritáriamente por imagens.
Quase a totalidade da Luz emitida pelo Sol e fontes artificiais atingem o olho humano na forma de Luz refactada e reflectida.
Ainda depois, os raios luminosos refractados e reflectidos pelos objectos materiais, sofrem difusão, sendo desviados e sofrendo dispersão em inumeras direcções diferentes.
A diferença entre Luz direccioal e Luz difusa altera radicalmente a percepção que temos dos objectos.
Raios com uma orientação paralela, ao embaterem numa superficie irregular de um corpo transparente, sofrem cada um deles uma difrenete reorientação - DIFUSÂO, já que os raios paralelos que atravessam uma superficie plana e lisa, mantem como regra a sua orientação paralela.
Raios com uma orientação paralela, ao serem reflectidos por uma superficie irregular de um corpo opaco, sofrem cada um deles uma reflexão em diferentes direcções. A referencia é a reflecção que acontece também com orientação paralela quando a superficie reflectora é lisa.
A Luz do Sol ao entrar na atmosfera sofre uma enorme difusão pelas moléculas gazosas da atmosfera. O vapor de àgua das massas de ar humido, as pequenas particulas de poeira, as nuvens e fumos, provocam também a difusão da Luz solar.
Ao embatrem na Terra, os objectos e corpos naturais e artificiais, tratam de reflectir e difundir toda esta luz não absorvida em todas as direcções.