PRINCÍPIO DA PROPAGAÇÃO RETILÍNEA DA LUZ
Nos meios transparentes e homogêneos, a luz se propaga em linha reta.
Princípio da propagação retilínea dos raios luminosos
PRINCÍPIO DA INDEPENDÊNCIA DOS RAIOS DE LUZ
A propagação da luz não é perturbada pela propagação de outros raios luminosos. Assim, se dois raios de luz se interceptam, cada um segue seu caminho como se nada tivesse acontecido na interseção.
PRINCÍPIO DA REVERSIBILIDADE
O caminho que o raio luminoso faz para ir do ponto A ao ponto B é o mesmo que ele faz quando vai de B para A se as condições forem as mesmas.
Observação: O percurso da luz de um ponto a outro é tal que o tempo gasto em o percorrer é mínimo. Esse enunciado resume a trajetória do raio luminoso para quaisquer situações e é conhecido como Princípio de Fermat.
SOMBRA, PENUMBRA E ECLIPSES
Cada um desses princípios pode ser evidenciado por uma série de experimentos como a formação de sombras e penumbras como serão descritos a seguir.
FONTE PONTUAL
Observe o experimento abaixo com uma fonte pontual, um objeto opaco e um anteparo também opaco. O cone de luz divergente proveniente da fonte ilumina o anteparo, no entanto, haverá uma região atrás do objeto desprovida de luz. Essa região é denominada sombra. Vale ressaltar que o formato da sombra projetada no anteparo é semelhante ao objeto opaco colocado na frente da luz, evidenciando a propagação retilínea da luz.
Exercício Resolvido 1: O edifício Monumental, localizado em um shopping de São Luís/MA, iluminado pelos raios solares, projeta uma sombra de comprimento L = 80 m. Simultaneamente, um homem de
1,80 m de altura, que está próximo ao edifício, projeta uma sombra de
I = 3,20 m.
O valor correspondente, em metros, à altura do prédio é igual a
a) 50,00
b) 47,50
c) 45,00
d) 42,50
e) 40,00
Resolução: C
Como os raios solares são praticamente paralelos podemos resolver por semelhança de triângulos de acordo com a figura:
FONTE EXTENSA
Se no lugar de uma fonte pontual, colocarmos uma fonte extensa, além da sombra haverá regiões parcialmente iluminadas denominadas penumbras.
Exemplos: Os eclipses são consequências diretas do Sol como fonte e a Terra ou a Lua como objetos opacos.
ECLIPSE LUNAR
Ocorre quando a lua cheia se situa na sombra da Terra e ela deixa de aparecer no céu noturno.
ECLIPSE SOLAR
Ocorre quando o sol é oculto no céu porque uma parte da Terra se situa no cone de sombra da lua nova.
Na região 1, observa-se o eclipse total e na região 2, parcial.
CÂMARA ESCURA COM ORIFÍCIO
A câmara escura é o princípio de funcionamento das máquinas fotográficas antigas, do olho humano e foi usada pelos antigos para fazer pinturas de grandes paisagens. Ela consiste de uma caixa com paredes opacas com um orifício O na frente do qual é colocado um objeto. Os raios provenientes do objeto atravessam o orifício e projetam uma imagem invertida no fundo do anteparo.
Como a luz se propaga em linha reta, os triângulos ABO e A’B’O são semelhantes, portanto:
ÂNGULO VISUAL
Ao visualizar um ponto luminoso P, o globo ocular G recebe um feixe de luz dele proveniente.
Usualmente, para facilitar, utilizaremos o chamado raio médio.
Para enxergarmos um corpo extenso utilizaremos os raios médios a partir das extremidades do corpo.
Os raios médios que partem dos extremos do objeto e atingem o globo ocular formam entre si o ângulo α. A esse ângulo dá-se o nome de ângulo visual.
Quanto mais longe um objeto estiver do globo ocular, menor será o ângulo visual segundo o qual ele é visto. É por essa razão que, à medida que um objeto se afasta, ele parece menor para o observador. Daí o ângulo visual ser denominado também diâmetro aparente.
