A Óptica Geométrica utiliza inúmeros termos, como palavras, figuras e símbolos para designar e se orientar em seu respectivo estudo.

Neste glossário aprenderemos alguns termos usuais em Óptica Geométrica.

Partiu glossariar ... 

Luz é uma forma de energia radiante capaz de sensibilizar nosso olhos, propiciando, assim, a visão. (LAMESA e TADEU, 2015, p. 20, adaptação nossa).

Então, basta termos visão perfeita para podermos enxergar os objetos a nossa volta? 

Se você refletir um pouco perceberá que o objeto emissor de luz, como uma lâmpada acesa, ou um objeto iluminado pela uma fonte de luz, precisa estar dentro do nosso campo de visão. Ou seja, a luz é uma forma de energia radiante que pode ser captada por nosso olhos, ela precisa chegar do objeto até eles em quantidade suficiente para que possamos enxergar com nitidez, caso contrário, independente de uma visão perfeita, não adiantaria. (LAMESA e TADEU, 2015, p. 20, adaptação nossa).

Raios e Feixes de Luz

Para representar a trajetória da luz no espaço, a Óptica utiliza linhas orientadas, apontado para o observador. Cada uma dessas linhas recebe o nome de raios de luz. É importante ressaltar que um raio de luz é apenas uma forma de representar a luz se propagando.

Na prática, podemos pensar em feixes de luz, que são conjuntos de infinitos raios de luz propagando-se através de um meio. Um feixe de luz delimita uma região do espaço por onde a luz passa, mostrando o que ocorre com a luz em seu trajeto. (LAMESA e TADEU, 2015, p. 21, adaptação nossa).

Ou

Na imagem: 

• O objeto em cor cinza, representa a fonte de luz. 
• O retângulo vertical em cor azul claro representa a lente, que neste caso é plana.
• As linhas/setas em cor laranja, representam os raios de luz, que neste caso estão em paralelo. 
• E o preenchimento entre os raios de luz, em cor amarela, é o feixe de luz, que é somente uma representação somatória infinita dos raios de luz. 

Sendo assim, feixes de luz podem ser classificado como: 

Paralelo ou cilíndrico: Quando os raios incidentes são paralelos entre si.

Paralelo ou Cilíndrico

Cônico convergente: Quando os raios incidentes se aproximam, se convergem em determinado ponto ou região, é o caso desta lanterna, que possui uma lente côncava, quando os raios incidem na lente, (atravessando-a), seus raios convergem em um ponto/região.

Convergente

Cônico divergente: Quando os raios incidentes se afastam entre si, se divergem da origem.  

Logo a baixo, na imagem, a lente dessa lanterna é convexa, portanto quando os raios incidem na lente, gera essa projeção divergente: 

Divergente

Sol, fonte de luz primária.

Lâmpada acesa, fonte de luz primária.

São corpos que possuem a capacidade de emitir luz branca, que é a luz que enxergamos. Por exemplo: o Sol, uma lâmpada ou vela acesa.

De modo geral, o corpo que emite luz, é classificado como fonte primária ou corpo luminoso.

Luz secundária

São corpos que possuem a capacidade de refletir a luz de uma fonte primária, como por exemplo: A Lua vista da Terra. A Lua é um corpo iluminado pelo Sol. Ao refletir a luz emitida pelo Sol, a lua pode ser vista da Terra.

Isto é, todas as coisas visíveis, quando iluminadas, não emitentes de luz, são denominadas fontes secundárias de luz. 

Estrelas do céu podem ser consideradas fontes puntiformes. Assista o vídeo em tempo acelerado.

Constelação de Orion. (Ft: desconhecida)

As estrelas representadas como fontes puntiformes.

Fonte extensa

As fontes extensas são aquelas cujas dimensões são identificáveis.  São situações no qual a visibilidade de um determinado corpo está próximo suficientemente para a identificação de suas dimensões.

A Lua, uma fonte extensa, possui dimensões consideráveis.

Lâmpada, uma fonte extensa, possui dimensões consideráveis.

Exemplo: A Lua visto da Terra, é uma fonte extensa, que possui dimensões identificáveis. Estar próximo de uma pessoa, de uma lâmpada acesa ou apagada, são fontes extensas. 

Neste exemplo de três raios incidentes, em cor vermelha, os raios incidem a superfície de um material qualquer aparentemente transparente, representada na cor azul, parte dos raios refletem, que são as linhas mais claras do vermelho, e as outras atravessam, raios refratados. 

O raio incidente em relação a reta normal "N", perpendicular a superfície, medindo um ângulo de 90º graus, gera um ângulo θ1 (teta 1), e ao travessar o meio transparente, que no caso é a água, muda a sua trajetória de propagação, formando um ângulo de θ2 (teta 2). Observe que o θ2 < θ1 (teta 2 é menor que teta 1).

Lente biconvexa (sup e inf)

Lente plano (sup) - convexa (inf)

Lente côncavo (sup) - convexa (inf)

Lente plano (sup) - côncava (inf) 

Lente bicôncava (sup e inf)

Lente convexa (sup) - côncava (inf)

Quando a luz passa de um meio transparente a outro, ocorre refração. Nesse fenômeno, a velocidade da luz tem seu valor alterado e, se sua incidência for oblíqua, (....) sua direção de propagação também se altera. No caso de a luz incidir perpendicularmente à superfície de separação entre os meios (incidência normal), sua direção e seu sentido de propagação permanecerá inalterados, embora o valor de sua velocidade mude. (LAMESA / TADEU, 2015, p. 47, adaptação nossa).

Translúcido

É o meio em que a luz se propaga irregularmente, de modo que a reflexão desse meio fique baixa, limitando a visibilidade. Exemplo: neblina e vidro fosco são exemplos de meios translúcidos.

Fotos a cima, neblina e vidro fosco são exemplos de translucides.

Imagem Real

A imagem real pode ser caracterizada de duas formas. Um corpo luminoso (luz primária) ou um corpo iluminado (luz secundária), no qual seus raios de luz incidem a visão do observador, possibilitando a imagem real.

Imagem Virtual

A imagem virtual, é um corpo de luz (primária ou secundária) refletida de uma superfície regular, semelhante a um espelho, possibilitando uma reflexão perfeita deste corpo com dimensões visíveis. Diferentemente de uma reflexão de superfície irregular, fosca, as dimensões dessa imagem seriam indiscerníveis.

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Na foto pode se ver duas imagens. A imagem real, é a montanha juntamente com a vegetação e o céu azul, no qual os raios incidentes do Sol a iluminam, tornado assim luzes secundárias. E a imagem virtual, a montanha, a vegetação e o céu refletidas no lago.

Na imagem virtal refletida no lago, é na verdade uma imagem invertida, esse fenômeno é chamado de enantioforfismo.

Quer saber onde foi tirada essa foto? Acesse.

Reflexão Regular

Quando os raios incidentes retornam de uma superficial lisa, semelhante a um espelho, é uma reflexão regular.

Na figura a baixo, a reta em cor preta, perpendicular a superfície (em cor cinza), formando um ângulo de 90º graus, representa a reta normal "N", é com essa orientação que verificamos os ângulos  θ (teta) e θ' (teta linha).

• No esquema a baixo, os raios incidentes são paralelos.

raio 1  |  raio 2  |  raio 3

(θ1 = θ1')  =  (θ2 = θ2')  =  (θ3 = θ3')

Todos os raios de luz dos ângulos teta θ e tela linha θ' são iguais. 

Reflexão Difusa ou Irregular

Nem todos os raios incidentes refletem no mesmo ângulo, isso acontece devido à irregularidade da superfície. Quando o observador vê o corpo refletido, vê uma imagem distorcida ou até indiscernível. 

• No esquema a baixo, os raios incidentes são paralelos. Ao ser refletido na superfície, deixam de ser paralelos.

raio 1  |  raio 2  |  raio 3 

(θ1 = θ1')   ≠  (θ2 = θ2')  ≠  (θ3 = θ3')

Nem todos os raios de luz dos ângulos θ (teta) e θ' (teta linha) são iguais.