Escrito por Antônio Ítalo
A óptica é a parte da Física que estuda os fenômenos relativos às radiações luminosas, ou seja, a luz. Durante muito tempo a natureza da luz foi uma das discussões mais importantes da Física, pois alguns físicos acreditavam que a luz era uma onda, enquanto outros acreditavam que era uma partícula. A resposta definitiva para essa questão é que a luz na verdade é ambos, contudo, para o estudo da óptica como será feito aqui só será necessário seu tratamento como onda eletromagnética. Alguns elementos que devem ser conhecidos antes de iniciar o estudo da óptica geométrica serão apresentados ao longo dessa aula.
Raios de Luz
Um raio de luz é uma linha orientada que utilizamos para indicar a direção e o sentido de propagação da luz. Por exemplo, na figura a seguir dois raios de luz provenientes do sol estão incidindo na Terra. Um dos raios reflete no ponto 
, fazendo com que a direção de propagação da luz se altere de maneira que estudaremos mais tarde.
Feixe de luz
Um feixe de luz é um conjunto de vários raios de luz. A luz que vem do sol quando chega na terra pode ser considerada como um feixe cilíndrico, pois devido a grande distância entre o sol e a terra, a mesma chega quase paralela. É possível ver isso na imagem anterior, pois os dois raios representados são inicialmente paralelos, participando então do mesmo feixe cilíndrico.
Fontes de luz
Uma fonte de luz é um corpo que envia luz. Algumas classificações de fontes são:
- Fontes primárias: Fontes que emitem luz própria, devido à mecanismos como combustão. Ex: Sol
- Fontes secundárias: Objetos que simplesmente refletem a luz que chega nos mesmos. Ex: Lua
- Fontes Pontuais: Fontes de luz que podem ser consideradas como um ponto material no espaço. Ex: As estrelas podem ser consideradas pontuais devido à sua grande distância da Terra.
- Fontes Extensas: Fontes de luz que não podem ser consideradas como um ponto material. Ex: Lâmpada em formato de tubo.
Princípio da Propagação Retilínea da Luz
Esse princípio tem um nome auto-explicativo. Basicamente, esse princípio enuncia que em um meio transparente e homogêneo a luz sempre se propagará em linha reta. Por exemplo, é por esse motivo que você nunca conseguirá curvar o feixe de um laser.
Não se pode no entanto confundir as coisas, já que esse princípio não invalida fenômenos como refração, por exemplo, onde há uma alteração na trajetória da luz, sem, no entanto, curvá-la. Outro fenômeno importante que pode levantar dúvidas sobre esse princípio são as miragens, que ocorrem quando vemos imagens distorcidas ou deslocadas, assim como mostra a imagem abaixo:
Aqui os raios de luz efetivamente "se curvam", gerando essa ilusão de óptica. O que acontece é que o meio em que a luz que reflete no barco se propaga é a atmosfera, que não é perfeitamente homogênea, uma vez que sofre pequenas variações em composição, temperatura etc. Daí, devido a grande distância que o barco se encontra, efeitos devido à pequena variação nas condições atmosféricas se somam em um efeito considerável, conhecido como miragem. O princípio da propagação retilínea dos raios de luz segue inalterado, uma vez que funciona para meios homogêneos, isto é, o vidro, água, ou o ar, considerando pequenas escalas.
Princípio da Independência dos raios de Luz
Esse princípio enuncia a independência dos raios de luz, ou seja, esse princípio afirma que se dois raios de luz se cruzarem continuarão seguindo seus caminhos independentemente. A imagem abaixo ilustra como isso pode ocorrer:
