Apostila otica

Disponível somente no TrabalhosFeitos
  • Páginas : 13 (3224 palavras )
  • Download(s) : 0
  • Publicado : 16 de maio de 2012
Ler documento completo
Amostra do texto
APOSTILA DE OPTICA  
 Carlos  Formigoni 
 
Sobre a velocidade da propagação da luz
Ao incidir sobre um determinado meio  a luz tende a se propagar através dele. A velocidade 
com que a luz se propaga depende, no entanto,  do meio material. Assim,  a luz se propaga na 
água a uma velocidade menor do que aquela com a qual ela se propaga no ar.   Pode‐se afirmar, e com propriedade, que a velocidade de propagação da luz através de um 
meio é uma característica do mesmo.  
 
A velocidade máxima de propagação da luz ocorre num meio do qual extraímos toda a matéria. 
Tal meio é o que denominamos de vácuo. Por exemplo, podemos considerar o meio entre a 
Terra e o Sol, ou entre a Terra e as estrelas como sendo o vácuo. Assim, a luz emitida pelas estrelas (dentre as quais incluímos o Sol) se propaga no vácuo 
chegando até nós e essa velocidade de propagação é a maior possível 
 

1. A propagação retilínea da luz  
Uma característica importante da luz é que ao se propagar no vácuo ele o faz em linha reta. 
Podemos, assim, enunciar o Princípio da Propagação Retilínea da Luz:  
A luz se propaga em linha reta nos meios homogêneos como o vácuo.  Assim, a luz incidente sobre uma lente, apesar de seguir direções diferentes, como na figura abaixo, em cada direção 
e em cada meio se propaga em linha reta.  

 

A razão para a propagação retilínea é que como a luz é composta por fótons, a tendência 
dessas partículas ao se moverem no vácuo, sem colisões, tendem a se manterem num 
movimento retilíneo e uniforme. Sabemos, da mecânica, que se sobre uma partícula não atuarem forças, a sua tendência é a de 
se manter com velocidade constante em uma trajetória retilínea. No vácuo ou em meios 
rarefeitos como o ar, ou até mesmo na água, a tendência da luz é se propagar em linha reta. 
 
O fato de que a luz se propaga em linha reta já era conhecido, pelo menos, desde os tempos dos gregos. Já fazia parte dos princípios da "óptica" de Euclides, cerca de 300 anos antes de 
Cristo.  

2. Princípio da independência dos raios  
Admitimos que os fótons não interagem entre si. Isto é, os fótons, ao se aproximarem ou ao se 
cruzarem não são influenciados por outros fótons. Os fótons são, portanto, independentes 
entre si. Segue daí que os raios luminosos são independentes.  

3. Princípio da reversibilidade da luz Finalmente, salientamos que se a trajetória dos fótons (e portanto, da luz) for percorrida num 
certo sentido, o sentido oposto é também possível. Por exemplo, se a luz seguir uma série de 
segmentos de reta ao longo dos segmentos AB, BC, CD da figura a seguir, então o percurso ao 
longo dos segmentos DC, CB e BA é igualmente possível.  

 
 
Isso quer dizer que se um raio de luz seguir uma trajetória num certo sentido e se esse raio for refletido passando por uma parte da trajetória, ele fará a trajetória inteira. Essa é base do 
princípio da reversibilidade da luz. 
Qualquer sentido de trajetória de um raio luminoso é possível.  

 

Algumas consequências dos princípio da ótica geométrica 
 

1. Sombra e penumbra 
A formação da sombra, entendida como a formação de uma região destituída de luz, é uma conseqüência do princípio de propagação retilínea da luz. 
 
Imaginemos um objeto de dimensões muito pequenas e que emita luz (uma lâmpada caseira 
vista a grande distância). 
Quando a luz emitida por um objeto for a única fonte numa certa região do espaço, então um 
objeto a uma certa altura do chão produzirá uma sombra no mesmo. Isso ocorre porque a luz ao encontrar o objeto será impedida de prosseguir, produzindo uma região na qual não existe 
luz (a sombra). Os demais raios ao se propagarem pelo espaço em linha reta atingirão o piso ou 
outro objeto criando regiões iluminadas e regiões destituídas de luz (onde existe sombra).

 
 
Se a fonte de luz for extensa (não for puntiforme), o caso mais comum, então teremos regiões ...
tracking img