Aula 4.0 - Introdução à óptica

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 A, 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 a luz sempre se propagará em linha reta. Ele é o motivo de não podermos ver objetos que estão abaixo do horizonte, pois a luz não se curva conforme a superfície da Terra.

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.