25.1: O aspecto radial da luz

Objetivos de

Ao final desta seção, você poderá:

• Liste as formas pelas quais a luz viaja de uma fonte para outro local.

Há três maneiras pelas quais a luz pode viajar de uma fonte para outro local (Figura\(\PageIndex{1}\)). Ele pode vir diretamente da fonte através do espaço vazio, como do Sol à Terra. Ou a luz pode viajar através de vários meios, como ar e vidro, até a pessoa. A luz também pode chegar depois de ser refletida, como por um espelho. Em todos esses casos, a luz é modelada como viajando em linhas retas chamadas raios. A luz pode mudar de direção quando encontra objetos (como um espelho) ou ao passar de um material para outro (como ao passar do ar para o vidro), mas depois continua em linha reta ou como um raio. A palavra raio vem da matemática e aqui significa uma linha reta que se origina em algum ponto. É aceitável visualizar os raios de luz como raios laser (ou até mesmo representações de ficção científica de armas de raios).

Definição: RAY

A palavra “raio” vem da matemática e aqui significa uma linha reta que se origina em algum ponto.

Figura\(\PageIndex{1}\): Três métodos para a luz viajar de uma fonte para outro local. (a) A luz atinge a alta atmosfera da Terra viajando pelo espaço vazio diretamente da fonte. (b) A luz pode alcançar uma pessoa de duas maneiras. Ele pode viajar através de mídias como ar e vidro. Também pode refletir a partir de um objeto, como um espelho. Nas situações mostradas aqui, a luz interage com objetos grandes o suficiente para viajar em linhas retas, como um raio.

Experimentos, assim como nossas próprias experiências, mostram que quando a luz interage com objetos várias vezes maiores que seu comprimento de onda, ela viaja em linha reta e age como um raio. Suas características de onda não são pronunciadas em tais situações. Como o comprimento de onda da luz é menor que um mícron (um milésimo de milímetro), ela age como um raio nas muitas situações comuns em que encontra objetos maiores que um mícron. Por exemplo, quando a luz encontra qualquer coisa que podemos observar a olho nu, como um espelho, ela age como um raio, com apenas características sutis de onda. Vamos nos concentrar nas características dos raios neste capítulo.

Como a luz se move em linhas retas, mudando de direção quando interage com materiais, ela é descrita por geometria e trigonometria simples. Essa parte da óptica, onde o aspecto radial da luz domina, é, portanto, chamada de óptica geométrica. Há duas leis que governam como a luz muda de direção quando interage com a matéria. Essas são a lei da reflexão, para situações em que a luz reflete na matéria, e a lei da refração, para situações em que a luz passa pela matéria.

Definição: ÓPTICA GEOMÉTRICA

A parte da óptica que trata do aspecto radial da luz é chamada de óptica geométrica.

Resumo

• Uma linha reta que se origina em algum ponto é chamada de raio.
• A parte da óptica que trata do aspecto radial da luz é chamada de óptica geométrica.
• A luz pode viajar de três maneiras de uma fonte para outro local: (1) diretamente da fonte através do espaço vazio; (2) através de vários meios; (3) depois de ser refletida de um espelho.

Glossário

raio

linha reta que se origina em algum ponto

óptica geométrica

parte da óptica que trata do aspecto radial da luz