Princípios da Óptica Geométrica- Sombra Penumbra - Câmara escura
1. SOMBRA
Define-se sombra como uma região do espaço desprovida de luz. Uma sombra é
produzida quando um objeto opaco impede que raios de luz provenientes de uma fonte
luminosa iluminem uma determinada região do espaço.
1.2 OBJETO OPACO
Considere um objeto opaco todo aquele que não permite a passagem de luz.
2. SOMBRA PROJETADA
É importante perceber a diferença entre sombra projetada e sombra propriamente dita. A
sombra, como dissemos, é uma região no espaço, envolvendo toda uma extensão que não
é iluminada. Já a sombra projetada depende da existência de um anteparo. No caso da
figura acima, o anteparo é a superfície na qual os objetos estão apoiados.
3. FONTE DE LUZ EXTENSA E FONTE DE LUZ PUNTIFORME
Dependendo do tamanho da fonte de luz em relação à distância que se encontra do objeto
iluminado, ela pode ser considerada puntiforme ou extensa. Se for pequena, ou seja, se
suas dimensões forem desprezíveis em relação à distância que ela estiver do objeto
opaco, então poderemos considerar a fonte de luz como sendo puntiforme.
Entretanto, se as dimensões da fonte de luz forem consideráveis, tendo em vista a
distância que estiver do objeto opaco, então dizemos que a fonte de luz é extensa.
4. PENUMBRA
A penumbra pode ser definida como a região do espaço que é parcialmente iluminada. Ou seja, é uma região na qual a intensidade de luz varia de um valor mínimo (próximo à sombra) até um valor máximo (próximo da região totalmente iluminada).
Os princípios em que se baseia a Óptica Geométrica são três:
Propagação Retilínea da Luz: Em um meio homogêneo, transparente e isotrópico, a luz se propaga em linha reta. Cada uma dessas "retas de luz" é chamada de raio de luz.
O princípio da propagação retilínea da luz pode ser verificado no fato de que, por exemplo, um objeto quadrado projeta sobre uma superfície plana, uma sombra também quadrada.
Independência dos Raios de Luz: Quando dois raios de luz se cruzam, um não interfere na trajetória do outro, cada um se comportando como se o outro não existisse.
O princípio da independência pode ser observado, por exemplo, em peças de teatro no momento que holofotes específicos iluminam determinados atores no palco. Mesmo que os atores troquem suas posições no palco e os feixes de luz sejam obrigados a se cruzar, ainda assim os atores serão iluminados da mesma forma, até mesmo, por luzes de cores diferentes.
Reversibilidade dos Raios de Luz: Se revertermos o sentido de propagação de um raio de luz ele continua a percorrer a mesma trajetória, em sentido contrário.
Princípio de Propagação Retilínea da Luz, podemos dar prosseguimento ao estudo do assunto relacionando-o a um fato que vemos sempre que estamos sendo iluminados por uma fonte de luz, seja ela extensa ou pontual. Sempre que colocamos algum objeto sobre a luz percebemos que há a formação de uma sombra mais escura e, às vezes, outra sombra um pouco mais clara. A essa sombra mais clara damos o nome de penumbra.
Pode fazer-se uma câmara escura simples a partir de uma caixa onde se perfura um pequeno orifício em uma das paredes. Com um abertura pequena o suficiente, a luz de apenas uma parte da cena pode acertar qualquer parte específica da parede de trás; quanto menor o buraco, mais definida a imagem no lado de trás. Com esse dispositivo simples a imagem fica sempre invertida, embora usando espelhos seja possível projetar uma imagem que não fique ao contrário.
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