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.
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.
FOTO 1
Representação
do espelho plano:
As hachuras representam a parte opaca do espelho plano.
Reflexão da luz :
As hachuras representam a parte opaca do espelho plano.
Reflexão da luz :
FOTO 2
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.
FOTO 3
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).
Nossos olhos são constituídos de vários meios transparentes que levam os raios luminosos até a retina (onde formam-se as imagens).
