Física óptica


Na Física a óptica é parte em que estudamos a luz. Na óptica estudaremos a reflexão, refração, difração, espelhos, lentes e a óptica física que é o estudo da interação da luz com os objetos.

Este texto vai nos ajudar a organizar o conteúdo de óptica do Efeito Joule. Para acessar algum dos tópicos basta clicar no título de interesse.


Agora descobriremos a natureza da luz a partir da teoria eletromagnética proposta por Maxwell.

A partir da quarta equação de Maxwell que apresentamos anteriormente, Maxwell deduziu que uma carga elétrica vibrando produziria um campo magnético ao seu redor. Este campo magnético também seria variável e, desta maneira, induziria um campo elétrico também variável. A repetição deste fenômeno dará como resultado uma onda eletromagnética se propagando pelo espaço.


A parte da Física que estuda os fenômenos relacionados à luz é chamada de Óptica. A Óptica Geométrica estuda os fenômenos que são explicados sem se preocupar com a natureza da luz. Para este estudo utilizaremos alguns conceitos básicos e princípios fundamentais que serão apresentados neste texto.

Um dos grandes nomes da Óptica é Isaac Newton, que já conhecemos um pouco quando estudamos as Leis de Newton. Mas, a óptica já interessava o homem a muito mais tempo. Em 1025, Al-Hazen, um estudioso árabe, escreveu que a visão era o resultado dos raios de luz que entravam nos nossos olhos. O que não era tão comum se dizer na época, já que, acreditava-se que os olhos emitiam raios de luz que possibilitavam a visão. Al-Hazen também estudou as propriedades das lentes e fez grandes observações nesta área, mas isto estudaremos mais a frente.


Grande parte dos textos de óptica geométrica que estudaremos aqui terá como foco principal o estudo dos espelhos, por isso é importante, neste ponto, fazermos uma introdução sobre estes objetos fascinantes.

Na física, consideramos um espelho uma superfície muito lisa e com alto índice de reflexão da luz. Provavelmente foi nossa imagem na superfície da água que inspirou a construção dos primeiros espelhos, feitos de cobre e, com o tempo foram utilizados outros materiais para sua fabricação, como por exemplo, a prata.


Representação do espelho plano:
As hachuras representam a parte opaca do espelho plano.



Reflexão da luz
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Na reflexão, o ângulo de incidência (ângulo entre o raio de incidência e a reta normal) é igual ao ângulo de reflexão (ângulo formado pelo raio refletido e a reta normal).

A refração acontece quando a luz passa de um meio para outro. Na figura abaixo, quando a luz passa do ar para a água, é observado um desvio na direção do raio de luz. Este fenômeno é conhecido como refração da luz.




Na Física, o estudo do comportamento dos raios luminosos em relação ao globo ocular é conhecido como óptica da visão. Para entender a óptica da visão será necessário estudar, anteriormente, a estrutura do olho humano.

Nossos olhos são constituídos de vários meios transparentes que levam os raios luminosos até a retina (onde formam-se as imagens).

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