A Luz | fisico-quimica

A Luz

Características das ondas eletromagnéticas:

A luz propaga-se através de ondas eletromagnéticas, ou seja, não necessitam de um meio material para se propagarem (propagam-se no vácuo a 3000000000 m/s). São também ondas transversais, pois a direção de propagação é perpendicular à direção de perturbação.

Grandezas características das ondas eletromagnéticas:

PERÍODO (T)

unidade no SI: segundo (s)

FREQUÊNCIA (f)

unidade no SI: hertz (Hz)

VELOCIDADE (v)

unidade no SI: m/s

A energia de uma onda eletromagnética está associada à sua frequência: quanto MAIOR for a frequência, MAIOR será a energia, ou seja, mais energética será a radiação (e vice-versa).

Espetro eletromagnético:

O espetro eletromagnético é o conjunto de todas as radiações

Espetro de luz visível: entre os 700 nm e 400 nm de comprimento de onda.

Vermelho, Alaranjado, Amarelo, Verde, Azul, Anil, Violeta

Interação da luz com os meios materiais

A luz propaga-se em linha reta em todas as direções:

Os feixes de luz podem ser:

- Convergentes

- Divergentes

- Paralelos

Corpos luminosos ou fonte luminosa: corpos que produzem luz visível. Podem ser...

Naturais: Sol, estrelas, relâmpagos, pirilampo...
Artificiais: vela, TV, lâmpada, projetor...

Corpos iluminados: corpos que não têm luz própria, refletem a luz que neles incide.

Classificação dos materiais quanto à forma como são atravessados pela luz:

OPACOS: não se deixam atravessar pela luz, pois não refletem a luz que neles incide.
TRANSLÚCIDOS: deixam-se atravessar parcialmente pela luz, pois refletem parte da luz que neles incide.
TRANSPARENTES: deixam-se atravessar pela luz, porque refletem grande parte da luz que neles incide.

Sombra e Penumbra

Sombra: ausência de luz visível, devido à interseção com um corpo opaco.
Penumbra: ausência parcial/diminuição da intensidade de luz, devido à interseção com um corpo opaco.

Fenómenos óticos - Reflexão da luz

REFLEXÃO da luz: mudança da direção ou sentido de propagação de um feixe luminoso ao incidir numa superfície, continuando no mesmo meio material. A reflexão da luz pode ser...

REGULAR ou ESPECULAR: um feixe paralelo de luz incidente origina um feixe paralelo de luz refletida. Ocorre nas superfícies polidas (ex.: espelho). (1)
IRREGULAR ou DIFUSA: um feixe paralelo incidente origina um feixe paralelo com várias direções. Ocorre nas superfícies rugosas (ex.: mesa). (2)

1 2

Leis da relexão

O raio incidente (ri), o raio refletido (rr) e a normal (N)

intersetam-se no ponto de incidência, estão no mesmo

plano e no mesmo meio de propagação.

O ângulo de incidência (î) é igual ao ângulo de reflexão (r).

Os espelhos:

As imagens podem ser...

Reais (quando se podem projetar num alvo)
Virtuais (quando nao pode ser projetada e apenas pode ser visualizada com os nossos olhos, tal como acontece com os espelhos que podem ser planos (espelho de casa de banho), côncavos (espelho de maquilhagem) ou convexos (espelho de rua))

Características das imagens formadas nos espelhos:

Fenómenos óticos - Refração da luz

REFRAÇÃO da luz: alteração da velocidade de propagação da luz, quando esta muda de meio ótico (meio transparente ou translúcido, que permite a passagem da luz).

Quanto menor for a velocidade de propagação da luz no meio, mais refrangente é esse meio.

Assim o vidro é mais refragente que a água, que é mais refragente que o ar, que é mais refragente que o vácuo.

Da mesma maneira, qunato mais refragente é o meio (menor velocidade de propagação da luz) mais se aproxima o raio da normal.

Raios incidentes (meio menos refragente por

ex exemplo o ar)

Raios refratados (meio mais refragente por e exemplo a água)

Deste modo, um objeto submerso parece mais proximo do que realmente está:

As Lentes

As lentes podem ser Divergentes ou de Bordos espessos (côncava) ou Convergentes ou de Bordos delgados (convexa). Nas lentes ocorre a refração da luz.

Característica das imagens formadas em lentes:

1

Potência focal de uma lente (P) =

distância focal (f)

Positiva (+) - Lentes convergentes

Negativa (-) - Lentes divergentes

A constituição do olho humano:

Íris - parte colorida do olho
Pupila - orificio que regula a intensidade luminosa que entra no olho
Cristalino - lente convergente que altera a trajetória da luz
Retina onde se forma a imagem (invertida e mais pequena) e que contém celulas fotossensíveis ligadas ao nervo ótico que se encarga de levar a informação até ao cérebro

Defeitos de visão:

MIOPIA: dificuldade em ver ao longe, pois o cristalino é muito convergente. Corrige-se com lentesdivergentes (potência focal negativa).
HIPERMETROPIA: dificuldade em ver ao perto, pois o cristalino é pouco convergente. Corrige-se com lentes convergentes (potência focal positiva).

Fenómenos óticos - Dispersão da luz

DISPERSÃO da luz: decomposição da luz nas várias radiações de cores. Ocorre na formação dos arco-íris, nos CD's, em prismas óticos e nas bolhas de sabão. As radiações com maior comprimento de onda, têm uma menor frequência e, consequentemente, uma maior velocidade de propagação e um menor desvio, como é o caso do vermelho.

Vermelho, Alaranjado, Amarelo, Verde, Azul, Anil, Violeta ( Há um aumento da velocidade de propagação da luz desde o vermelho até ao violeta)

Composição da luz branca

Cores primárias da luz: a luz branca é constituída pelas

radiações vermelha, verde e azul.

Cores secundárias da luz: a sobreposição de cores primárias dá origem às cores secundárias.

Vermelho + Verde + Azul = Branco

Vermelho + Azul = Magenta

Vermelho + Verde = Amarelo

Verde + Azul = Ciano

Cor dos objetos: um objeto aparenta ter a cor das radiações que é capaz de refletir.

Por exemplo, um objeto magenta reflete as radiações vermelho e azul, um objeto branco reflete todas as radiações e um objeto preto absorve todas as radiações.

Retina