O que são fontes primárias e secundárias de luz? O que são fontes puntiformes? O que são os meios transparentes, translúcidos e opacos? Qual a diferença entre reflexão regular de reflexão difusa? O que é refração da luz?
Nesta aula de Física para o Enem você aprenderá o que são fontes de luz primárias e secundárias, fontes puntiformes de extensas e reflexão regular de reflexão difusa. Saberá diferenciar os meios onde a luz incide e ainda entenderá os fenômenos ópticos reflexão regular e difusa da luz, refração e absorção da luz.
Vai perder tudo isso? Fique com a gente e mande bem nas questões de Ciências da Natureza do Enem e dos vestibulares!
Fontes de luz primárias e secundárias
Os corpos que emitem a luz que produzem são chamados corpos luminosos. Estes corpos são também conhecidos como fontes primárias de luz. São exemplos o Sol, uma vela acesa, uma fogueira etc.
Já os corpos que reenviam a luz que recebem para o espaço ou para qualquer outra direção são chamados de corpos iluminados. São também denominados fontes secundárias de luz. São exemplos de corpos iluminados a Lua, a Terra e quaisquer outros objetos que recebam a luz e reenviem para outra direção.
A óptica é um ramo da física destinado ao estudo dos fenômenos luminosos e se baseia em três princípios básicos: propagação retilínea da luz, reversibilidade dos raios luminosos e independência dos raios de luz.
Os Fenômenos Luminosos
Confira agora com o professor de Física Diego Fernando, do canal do Curso Enem Gratuito, as fontes de luz e os principais Fenômenos Luminosos:
Fontes puntiformes e extensas
Quando as fontes de luz possuem dimensões muito pequenas, desprezíveis, são chamadas de fontes puntiformes ou fontes pontuais. Já quando possuem dimensões consideráveis, são chamadas de fontes extensas.
Fontes simples e externas
As fontes simples de luz são também conhecidas como monocromáticas, pois emitem uma só cor. São exemplos de fontes simples as lâmpadas de vapor de sódio, pois emitem apenas a cor amarela.
Já as fontes compostas, também conhecidas como policromáticas, são aquelas cuja luz que emitem resulta de uma superposição de luzes de cores diferentes. Um exemplo de fonte de luz composta é a luz solar.
Qualquer que seja a luz monocromática, (vermelho, alaranjada, amarela, verde azul, anil ou violeta), sua velocidade de propagação no vácuo é sempre a mesma e aproximadamente igual a 300.000 km/s.
Já em um meio material, a velocidade da luz varia conforme o tipo de luz monocromática.
Meios transparentes, translúcidos e opacos
Os meios de propagação da luz são classificados de acordo com a maneira se comporta através deles. Veja:
– Meios transparentes → São meios pelos quais a luz atravessa totalmente sem nenhum desvio. Através desses meios consegue-se enxergar um objeto com grande nitidez. São exemplos de meios transparentes, o ar, o vidro comum, água em fina camada, etc.
– Meios translúcidos → São meios em que luz atravessa, porém com dificuldades e sofrendo desvios. Se consegue enxergar objetos através desses meios porém, não com nitidez. É o caso de papel de seda, papel vegetal, vidro fosco,etc.
–Meios opacos → Nesses meios a luz não consegue atravessar, impedindo de ver objetos através deles. É o caso de madeira, concreto, etc.
Fenômenos luminosos
Agora iremos analisar um feixe de raios paralelos propagando de um meio, por exemplo o ar, e incidindo em uma superfície S que separa de outro meio, por exemplo água, papel, chapa de metal, etc.
Ao incidir nessa superfície, os raios sofrem simultaneamente quatro fenômenos: reflexão regular, reflexão difusa, refração e absorção. Dependendo do segundo meio e da superfície, podem ocorrer todos ao mesmo tempo, porém um com maior ou menor intensidade.
Vejamos cada um desses fenômenos separadamente:
- Reflexão regular: O feixe de raios paralelos que se propaga no meio 1 incide na superfície plana S e retorna ao meio 1, mantendo o paralelismo. É o que acontece por exemplo, sobre a superfície plano e polida de um metal. Veja o esquema.
- Reflexão difusa: O feixe de raios paralelos que se propaga no meio 1 incide na superfície S e retorna ao meio 1 perdendo o paralelismo e espalhando-se em todas as direções. A difusão é devido a irregularidade da superfície. É por meio da reflexão difusa que enxergamos todos os objetos que nos cercam. Veja o esquema.
- Refração da luz: O feixe de raios paralelos que se propaga no meio 1 incide na superfície S e passa a propagar no meio 2. É o que acontece, por exemplo, quando a luz se propaga do ar e incide sobre a superfície da água em uma piscina. Veja o esquema.
- Absorção da luz: O feixe de raios paralelos que se propaga no meio 1 incide na superfície S e não retorna ao meio 1 e nem atravessa para o meio 2. Ocorre absorção da luz pela superfície. Veja esquema.
Confira a videoaula sobre as fontes de luz e a reflexão nos espelhos planos:
Exercícios sobre as fontes de luz
Agora que você já entendeu a teoria, resolva os exercícios sobre fontes de luz selecionados pela equipe do Curso Enem Gratuito!
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Pergunta 1 de 10
1. Pergunta
(Fac. Cultura Inglesa SP/2015)
Os esquemas apresentados mostram o que acontece quando um raio de luz monocromática, que se propaga no ar, atravessa uma superfície plana de vidro e quando ele passa de uma superfície plana de vidro para o ar.
O desvio na direção original da trajetória de um raio luminoso, quando transmitido de um meio para outro, é causado pelo fenômeno da
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Pergunta 2 de 10
2. Pergunta
(UNITAU SP/2015)
O arco-íris é um dos belos fenômenos da natureza cuja explicação é dada a partir do modelo ondulatório da luz. A luz branca, que se propaga no ar, contém todas as frequências do espectro visível se propagando a uma mesma velocidade. Quando essa luz interage com gotículas de água em suspensão na atmosfera, ocorre a formação do arco-íris.
Sobre esse fenômeno, é totalmente CORRETO afirmar que
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Pergunta 3 de 10
3. Pergunta
(UNEB BA/2014)
Os alvejantes para roupas coloridas, destinados à limpeza e ao clareamento de manchas por meio de lavagem, são produtos à base de oxigênio. Eles liberam essa substância química na forma ativa, em processo semelhante ao que ocorre quando se adiciona água oxigenada sobre um ferimento, observando-se a formação de “espuma” no local.
Diferentemente dos alvejantes para roupas brancas, que são à base de cloro, eles têm uma ação mais suave sobre as fibras e corantes do tecido, que não são afetados pelo oxigênio ativo.
Funcionam, ainda, como bactericidas e fungicidas.
Nas roupas, o branqueamento ocorre pela destruição dos corantes e compostos orgânicos presentes nos tecidos, levando à reflexão da luz como um todo. Ou seja, ao incidir luz branca, todas as cores são refletidas, produzindo o branco. (NASCIMENTO. 2009. p. 6).Com base nas informações do texto e nos conhecimentos da mecânica ondulatória, é correto afirmar:
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Pergunta 4 de 10
4. Pergunta
(UNIUBE MG/2014)
Veja o seguinte experimento na imagem a seguir:
Um lápis foi colocado perpendicularmente, dentro de um copo de água. Você observará, olhando pela lateral do copo, que o lápis continuará na vertical dentro da água (fig. a). Colocando o lápis com uma inclinação dentro da água, você observará, pela lateral do copo, que parece que o lápis está quebrado (fig. b).
Esse fenômeno óptico observado baseia-se no:
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Pergunta 5 de 10
5. Pergunta
(FATEC SP/2013)
A tecnologia dos raios laser é utilizada em inúmeras aplicações industriais, tais como o corte de precisão, a soldagem e a medição de grandes distâncias. Guardadas suas características especiais, o laser pode sofrer absorção, reflexão e refração, como qualquer outra onda do espectro luminoso.
Sobre esses fenômenos da luz, é correto afirmar que um feixe de laser,
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Pergunta 6 de 10
6. Pergunta
(UNIFOR CE/2012)
Fisicamente a luz é uma forma de energia radiante que se propaga por meio de ondas eletromagnéticas. A luz é o agente físico responsável pela sensação visual. Quando a luz incide em uma superfície pode ocorrer vários fenômenos: REFLEXÃO REGULAR, REFLEXÃO DIFUSA, REFRAÇÃO OU ABSORÇÃO DOS RAIOS LUMINOSOS.
Um feixe de raios de luz paralelos entre si, incide sobre quatro superfícies como mostram as figuras abaixo e grande parte destes raios sofrem os seguintes fenômenos ópticos:(Fig. 1) Na superfície S1, os raios da luz incidente volta ao meio com raios que continuam paralelos.
(Fig. 2) Na superfície S2 os raios da luz incidentes não são mais refletidos paralelos entre si.
(Fig. 3) Na superfície S3 os raios da luz incidentes atravessam a superfície e ainda seguem paralelos.
(Fig. 4) Na superfície S4 os raios de luz incidentes são absorvidos.Com base nos fenômenos ocorridos pode–se concluir que as superfícies são:
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Pergunta 7 de 10
7. Pergunta
(UEL PR/2008)
A reflexão e a refração da luz podem ser explicadas, admitindo-se que a luz tenha caráter ondulatório, a partir do Princípio de Huygens. Um fenômeno tipicamente ondulatório é o da interferência (construtiva ou destrutiva) produzida entre duas ondas quando elas se atravessam.
Para que uma interferência entre duas ondas luminosas, propagando-se em um meio homogêneo, seja considerada completa, tanto construtiva como destrutiva, é necessário que os dois feixes de luzCorretoParabéns, resposta correta! Siga com o simulado.
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Pergunta 8 de 10
8. Pergunta
(UNIRG TO/2010)
As fibras ópticas revolucionaram as telecomunicações ao multiplicar a capacidade de transmissão de sinais luminosos por longas distâncias. A figura, a seguir, representa a estrutura de uma fibra óptica constituída por três camadas: um núcleo de vidro com índice de refração maior do que a casca envolvente, também de vidro. Por último, tem-se uma camada protetora.
O princípio de funcionamento das fibras ópticas baseia-se no fenômeno daCorretoParabéns, resposta correta! Siga com o simulado.
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Pergunta 9 de 10
9. Pergunta
(UNESP/2010)
Um professor de física propôs aos seus alunos que idealizassem uma experiência relativa ao fenômeno luminoso. Pediu para que eles se imaginassem numa sala completamente escura, sem qualquer material em suspensão no ar e cujas paredes foram pintadas com uma tinta preta ideal, capaz de absorver toda a luz que incidisse sobre ela. Em uma das paredes da sala, os alunos deveriam imaginar uma fonte de luz emitindo um único raio de luz branca que incidisse obliquamente em um extenso espelho plano ideal, capaz de refletir toda a luz nele incidente, fixado na parede oposta àquela na qual o estudante estaria encostado (observe a figura).
Se tal experiência pudesse ser realizada nas condições ideais propostas pelo professor, o estudante dentro da sala
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Pergunta 10 de 10
10. Pergunta
(PUC RS/2002)
Responda à questão com base nas afirmativas sobre os fenômenos da refração, difração e polarização, feitas a seguir.
I. A refração da luz ocorre somente quando as ondas luminosas mudam de direção ao passar por meios de diferentes índices de refração.
II. O ângulo de incidência é igual ao ângulo de refração.
III. A difração é o fenômeno ondulatório pelo qual as ondas luminosas se dispersam ao atravessarem um prisma.
IV. A polarização ocorre somente com ondas transversais, tanto mecânicas quanto eletromagnéticas.Considerando as afirmativas acima, é correto concluir que:
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Sobre o(a) autor(a):
Rodinei Pachani é mestre em Geofísica pela USP-SP, com licenciatura plena em matemática, possui pós-graduação em Gerência Financeira e especialização em Estatística Aplicada. Possui experiência de mais de 28 anos em sala de aula, tendo trabalhado com ensino médio, cursinhos e Faculdades. É autor do livro “Ciência ao alcance de todos” e possui um canal no YouTube onde realiza experimentos, explica conteúdos e resolve exercícios de física.