19 de setembro de 2014

Propriedades físico ópticas da luz

Transmissão da luz
A transmissão acontece quando a luz atravessa uma superfície ou objeto. Tem três tipos de transmissão:

Direta: acontece quando a luz atravessa um objeto e não se produzem câmbios na direção ou qualidade dessa luz. Por exemplo, um vidro ou o ar.
Difusa: se produz quando a luz passa através de um objeto transparente ou semitransparente com textura. Por exemplo, um vidro esmerilado. A luz, em vez de ir em uma direção só, é desviada em muitas direções. A luz que é transmitida de maneira difusa vai ser mais suave, vai ter menos contraste, vai ser menos intensa, vai gerar sombras mais claras e uma transição mais suave entre luz e sombra do que a luz direta.
Seletiva: é produzida quando a luz atravessa um objeto colorido. Parte da luz vai ser absorvida e parte vai ser transmitida por esse objeto. No exemplo a seguir a luz branca (vermelho, verde e azul) passa através de uma superfície vermelha. O verde e o azul são absorvidos e somente se transmite o vermelho. Assim, do outro lado da superfície vamos ver luz vermelha.


Reflexão da Luz 
Consiste na mudança da direção de propagação da energia . Consiste no retorno da energia incidente em direção à região de onde ela é oriunda, após entrar em contacto com uma superfície refletora.
A energia pode tanto estar manifestada na forma de ondas como transmitida através de partículas. Por isso, a reflexão é um fenômeno que pode se dar por um caráter eletromagnético, óptico ou sonoro.
Quando raios luminosos paralelos incidem numa superfície plana, polida, os raios refletidos também são paralelos ente si.

Absorção da luz
A absorção da luz consiste na diminuição da energia de uma radiação, neste caso a luz, na sua passagem através da matéria, isto é, uma acumulação na matéria de parte da energia proveniente de radiações luminosas. A energia cedida transforma-se noutras formas de energia, em geral, em energia calorífica. Nalguns casos (fenômeno da fluorescência)os corpos irradiam, sob a forma de radiação de maior comprimento de onda, parte da energia absorvida.

Quando um fotão de luz é absorvido ocorre uma transição de um átomo ou molécula para um estado excitado.
O coeficiente de absorção indica a variação de energia ou do fluxo de partículas ao atravessar 1 cm de matéria. Depende fortemente da frequência. 

Refração da Luz
Um feixe de luz se desvia ao passar do ar para a água ou vice versa. Para observar esse efeito basta mergulhar um lápis em um copo com água. Esse desvio se deve a uma mudança na velocidade da luz ao passar de um meio transparente para outro e chama-se refração da luz.
Índice de refração é uma relação entre a velocidade da luz em um determinado meio e a velocidade da luz no vácuo (c). Em meios com índices de refração mais baixos (próximos a 1) a luz tem velocidade maior (ou seja, próximo a velocidade da luz no vácuo).
A velocidade de propagação da luz no ar depende da freqüência da luz, já que o ar é um meio material. Porém essa velocidade é quase igual a 1 para todas as cores. Ex: índice de refração da luz violeta no ar = 1,0002957 e índice de refração da luz vermelha no ar = 1,0002914. Portanto, nas aplicações, desde que não queiramos uma precisão muito grande, adotaremos o índice de refração do ar como aproximadamente igual a 1. 

Difração da luz  
Denomina-se difração o desvio sofrido por ondas ao passarem por um obstáculo, tal como as bordas de uma fenda em um anteparo. Pode-se ver a difração da luz, por exemplo, olhando-se para uma fonte luminosa distante, tal como um anúncio de néon através da fenda formada entre dois dedos, ou observando a luz que escoa pelo tecido de um guarda-chuva. Em geral os efeitos de difração são muito pequenos, devendo ser analisados e investigados minuciosamente.
Além disso a maioria das fontes de luz são corpos extensos, de modo que a forma da figura de difração produzida por um dos pontos da fonte se superporá à das outras.
Finalmente, a maioria das fontes luminosas são ordinárias não monocromáticas, de modo que os espectros de vários comprimentos de onda se superporão e, uma vez mais, seu efeito se tornará menos evidente. 

Polarização da luz
As fontes luminosas geralmente emitem luzes formadas por ondas eletromagnéticas que vibram em várias direções, nessas há sempre um plano perpendicular para cada raio de onda luminosa. Essa luz é chamada de luz natural ou luz não polarizada.
Na natureza existem substâncias que ao serem atravessadas pelos feixes de luz deixam passar apenas uma parte da onda luminosa. Desse acontecimento ocorre um fenômeno chamado de polarização da luz. A luz natural que antes se propagava em todos os planos, agora passa a se propagar em um único plano.
Os polarizadores funcionam como uma fenda permitindo que a luz passe somente em um plano. Se acontecer de dois polarizadores estarem alinhados na mesma direção, a luz passa pelo primeiro, mas no segundo não se vê nada, pois não haverá emergência de luz. O acontecimento da polarização da luz dá evidências claras de que ela é formada por ondas transversais. Dessa maneira, esse fenômeno só pode acontecer com esse tipo de onda, assim podemos concluir que com as ondas sonoras não acontece polarização, pois as mesmas são do tipo longitudinal.


Fontes de pesquisa:
- http://www.coladaweb.com/fisica/optica/reflexao-difusao-e-refracao-da-luz
- http://www.infopedia.pt/$absorcao-da-luz;jsessionid=9tF6uMq9HAOP95cNNs9GVg__ 
- http://www.portalcursos.com/FotografiaIII/curso/Lecc-8.htm
- http://www.infoescola.com/fisica/difracao/

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