LUZ
Luz é a radiação
eletromagnética, capaz de provocar sensação visual num observador normal.
Transporta uma energia chamada energia radiante, que é capaz de
sensibilizar as células de nossa retina e provocar a sensação de visão.
A misteriosa natureza da luz
sempre foi tema de fascínio para os maiores cientistas do mundo, despertando
controvérsias, polêmicas e interpretações conceituais duvidosas que, ao longo
do tempo, foram sendo adaptadas, reformuladas ou mesmo refutadas pela
comunidade científica.
O prestígio de lsaac Newton foi
responsável pelo fato de a teoria corpuscular da luz (teoria que admitia que a
luz era formada por um feixe de partículas) predominar por muito tempo, mesmo
sem explicar de maneira convincente muitos fenômenos ópticos, como, por exemplo,
o caso da refração, que recebia uma explicação conceitual coerente com a
observação experimental, mas que chegava à conclusão (que hoje sabemos ser
equivocada) de que a luz teria velocidade maior na água do que no ar.
Por sua vez, a teoria ondulatória
da luz, mesmo sem contar com paternidade tão eminente, conseguia explicar de
maneira satisfatória um grande número de fenômenos.
Em 1850,
ficou comprovado experimentalmente que a velocidade da luz no ar era maior que
na água e, em 1860, com a teoria eletromagnética de Maxwell, ficou sentenciada
a estabilidade e a credibilidade da teoria ondulatória da luz.
Porém, por conta de uma grande
ironia da ciência, no final do século XIX, em uma das experiências com-
probatórias da teoria ondulatória da luz, descobriu-se o efeito fotoelétrico,
que ressuscitaria o modelo corpuscular para a luz. Desta maneira, a aceitação
de uma natureza dupla (dualidade onda-partícula) foi inevitável. Hoje, a
moderna teoria quântica descreve com requintes matemáticos o “mundo invisível”
das interações subatômicas sem, contudo, sem tomar partido definitivo nesta
questão.
A luz ocupa uma posição
intermediária na escala dos comprimentos de onda. Apresenta tanto propriedades
ondulatórias como corpusculares.
LEIS DA REFLEXÃO DA LUZ
1ª lei: O raio incidente,
o raio refletido e a normal em reflexão pertencem ao mesmo plano.
2ª lei: O ângulo de
reflexão é igual ao ângulo de reincidência.
Meios de Propagação:
- Meio
homogêneo: Apresenta as mesmas propriedades físicas em todos os seus
pontos.
- Meio
isótropo ou isotrópico: As propriedades físicas medidas em um ponto do
meio não dependem da direção em que são examinadas.
Quando um meio é
simultaneamente homogêneo, transparente e isótropo, ele é chamado de ordinário
ou refringente.
Meios Transparentes:
- Permitem
a passagem da luz, e os objetos podem ser observados através deles.
Exemplos: o ar, a água, o vidro e os cristais perfeitamente sólidos.
Meios Translúcidos:
- Permitem
a passagem de uma parte da luz incidente, e por essa razão os objetos não
podem ser observados totalmente através deles. Só se observam contornos.
Exemplos: o vidro martelado banheiros(usado nos banheiros) e o papel
vegetal.
Meios Opacos:
- Não
permitem a passagem da luz.
Exemplos: madeira e parede de concreto.
REFRAÇÃO DA LUZ
Um raio de luz vindo de um meio
opticamente menos denso (exemplo: ar) e incidindo obliquamente sobre um meio
mais denso (exemplo: água), muda de direção no ponto de encontro, formando um
ângulo. Assim, os raios de sol que incidem sobre uma nuvem vêm numa direção e
saem em outra; são desviados pelo meio mais denso – nuvem – . a luz muda de
direção devido às diferentes velocidade com que atravessa substâncias diversas.
Mas só incidindo obliquamente sobre a água é que a luz se desvia – se incide
perpendicularmente, não muda de direção
FONTES DE LUZ
São fontes capazes de emitir
luz. As fontes de luz classificam-se em:
primárias: são as fontes
que emitem luz própria, ou seja, a luz que produzem.
As fontes primárias se
subdividem em:
- incandescentes:
são aquelas que emitem luz em virtude de sua elevada temperatura.
Exemplos: o sol, as lâmpadas de defilamento.
- luminescentes:
emitem luz em temperaturas mais baixas. Exemplos: lâmpada fluorescente
(que necessita ser excitada para emitir luz); substâncias fosforescentes,
que reemitem uma fração da luz que absorveram momentos atrás.
secundárias: são os corpos
iluminados, que não possuem luz própria. Constituem a classe de todos os
objetos que, por reflexão, retransmitem a luz que recebem. Exemplos: as plantas
e satélites do sistema solar e de um modo geral, todos os objetos que
enxergamos.
PRINCÍPIOS DA PROPAGAÇÃO DA LUZ
Primeiro princípio: Propagação
Retilínea da Luz
- Em
meios transparentes e homogêneos, a luz se propaga em linha reta.
Segundo princípio: Independência
dos Raios Luminosos
- Se
dois ou mais raios de luz, vindos de fontes diferentes, se cruzam, eles
seguem suas trajetórias de forma independente, como se os outros não
existissem.
Terceiro princípio: Reversibilidade
dos Raios Luminosos
- Se
um raio luminoso se propaga numa direção e em sentido arbitrário, outro
poderá propagar-se na mesma direção e em sentido contrário.
É o que acontece quando olhamos
através de um retrovisor e percebemos que alguém nos observa através dele.
NATUREZA DA LUZ
Tem característica dupla.
Compõe-se de corpúsculos denominados fócons, os quais se propagam em ondas
transversais. É uma partícula subatômica, desprendida por átomos e dotada de
alta energia luminosa, as diferenças de energia dão diferentes de cor. A propagação
da luz no vácuo, é sempre igual, isto é, se processa sempre à mesma velocidade.
A mais recente medição da velocidade da luz, efetuada em 1956 confere à
velocidade no valor de 299.792,4km por segundo. Quando a luz atravessa
substâncias materiais, seus raios sofrem ligeiro retardamento, conforme a
substância, conforme também o seu ângulo de saída.
Exercício :
A velocidade de
propagação da luz em determinado líquido é 80% daquela verificada no vácuo. O
índice de refração desse líquido é:
a)1,50
b)1,25
c)1,00
d) 0,80
e) 0,20
Resposta Questão
Inicialmente, é necessário
separar os dados oferecidos pelo problema:
c – velocidade da luz no vácuo;
80% c = 0,8c é a velocidade de
propagação da luz no líquido.
Utilizando a equação:
n = c
v
Substituindo os dados:
n = c
0,8c
Cancelando c, temos:
n = 1 = 1,25
0,8
O índice de refração é 1,25:
Alternativa “b”.
