O QUE É LUZ

A Terra em uma aquarela
Capítulo VI – A Terra em uma aquarela
Só podemos
apreciá-los
por causa da
luz.
IMPORTÂNCIA DA LUZ
A luz é fundamental para os seres vivos porque:
• Com a luz, a planta faz seu próprio alimento e libera oxigênio no
ambiente, pelo processo da fotossíntese.
• O ser humano tem sua vida guiada pelas estimulações visuais e toda
a sua fisiologia é baseada no ciclo do dia e da noite.
PENSE!
• Mesmo os estudantes cegos não devem ser
considerados excluídos do processo de
aprendizagem da óptica.
• Há muitos fenômenos na natureza que mesmo
os estudiosos videntes não conseguem
• ver. São exemplos os fenômenos que
acontecem em escala atômica e mesmo assim
• os pesquisadores continuam a estudá-los
embora não possam vê-los diretamente.
SUGESTÕES DE ATIVIDADES PARA
DEFICIENTES VISUAIS
“Práticas Pedagógicas: o deficiente visual na classe comum”
SE/CENP, 1993- SP
Segundo esta fonte, nas páginas 80 e 81 tem-se o seguinte:
“A partir da investigação de coisas simples que a criança possa tocar,
sentir, nomear, ela irá formar uma imagem mental que, embora
incompleta, servirá como marco referencial para aquisições
posteriores”. e
“O funcionamento visual não depende apenas do olho, mas da
capacidade do cérebro de codificar, selecionar e organizar em
imagens as informações visuais, armazenando-as para associação
com outras mensagens”.
O QUE É LUZ ?
Através dos séculos os Cientistas tentam responder a esta
pergunta.
No Seculo XVII – Isaac Newton propôs um modelo corpuscular
para luz. A luz seria formada de pequenas esferas
(corpúsculos).
Explica:
•
Por que a luz propaga em linha reta
•
Explica a reflexão da luz.
Não explica:
•
Refração da luz
•
Os fenômenos de interferência da luz
•
Difração da luz
Modelo Ondulatório
• Ainda no século XVII – Christiaan
Huygens afirmava que a luz se comporta
como uma onda. Com este modelo de
onda, tal como no caso do som se explica
os fenômenos de:
• Refração
• Difração
• Interferência.
fenômeno de interferência da luz
a) arranjo experimental
b) visão frontal do segundo anteparo
Apareceu uma pedra no meio do
caminho
• EFEITO FOTOELÉTRICO
Esse fenômeno foi descoberto por Hertz, em 1887,
ocorre quando metais expostos a certo tipo de luz
(por exemplo ultra-violeta) têm seus elétrons
“arrancados”, como se estivessem sendo
bombardeados por um feixe de partículas. Quanto
mais intensa for a luz, maior será o número de
elétrons emitidos pela placa.
Portanto, esta é uma evidência do comportamento
da luz como partícula, ou seja, quanto mais intensa
ela for, maior será o número de partículas que
atingem o metal e, conseqüentemente, maior será o
número de elétrons liberados.
LUZ: é onda ou partícula?
• Einstein explica e ganha o premio Nóbel
em 1921. Einstein desenvolveu, em 1905,
uma teoria muito simples e revolucionária
para explicar o efeito fotoelétrico. De
acordo com sua teoria, um quantum de luz
transfere toda a sua energia para um
único elétron. Os elétrons são arrancados
por “partículas de luz”. A luz é considerada
como “pacotinhos de energia” ou quantum
de energia chamados de fótons
A palavra fóton vem do Grego e significa luz
Einstein explica:
Dualidade Onda Partícula
• A luz em determinadas situações se comporta
como onda, por exemplo um feixe de luz sofre
interferência e em outras situações se comporta
como “partícula” , por exemplo no efeito
fotoelétrico e na fotossíntese.
• www.fisicainterativa.com/Videos-You-Tube/Dr.Quantum-explica-a-dualidade-ondaparticula.html - 18k -
VELOCIDADE DA LUZ
A velocidade da luz é simbolizada pela letra C (celeritas= velocidade ou rapidez).
299.792.458 m/s
Os raios demonstram a
diferença entre a velocidade da
luz e a velocidade do som:
primeiro vem a luz e depois o
som, o trovão .Velocidade do
som 349m/s a 30°C
FONTES e MEIOS DE PROPAGAÇÃO DE LUZ
Fonte de luz ou corpo luminoso – é todo corpo que
emite luz.
Podem ser:
naturais – sol, estrelas, insetos..
artificiais– velas, fósforos, laser,
lâmpadas, lampiões...
.
Animal marinho
Corpos iluminados – precisam de luz
para serem vistos.
Exemplos: planetas, Lua, flores,
pessoas, cadernos, etc. .
MEIOS DE PROPAGAÇÃO DA LUZ
Os meios materiais ou de propagação podem ser atravessados pela
luz, com maior ou menor facilidade ou mesmo impedir a sua presença.
Estes são classificados em:
Meio transparente – permite a passagem regular de luz
através de si, possibilitando a visão nítida dos objetos.
Ex: ar, água limpa, vidro polido, etc...
Meio translúcido – meio em que a luz atravessa de
forma irregular, não permitindo a visão nítida dos
objetos, mas apenas seus contornos.
Ex: papel de seda, neblina, nevoeiro, vidro fosco, etc...
Meio opaco – meio que não permite a passagem de
luz através de si, impossibilitando enxergar qualquer
objeto.
Ex: tijolos, pedras, concreto, madeira, etc...
TRAJETÓRIA DA LUZ
A luz se propaga em linha reta.
Pode-se observar isto quando a luz entra em
um quarto escuro através de uma fresta.
Raios luminosos: são linhas
que representam a direção e o
sentido de propagação da luz.
FEIXES LUMINOSOS
São conjuntos de raios luminosos.
Podem ser:
O LASER
• Luz do laser
• A luz do laser é muito diferente da luz normal. A luz laser
tem as seguintes propriedades:
• A luz liberada é monocromática. Ela contém um
comprimento de onda específico de luz (uma cor
específica)..
• A luz liberada é coerente. Ela é "organizada" - cada
fóton se move juntamente com os outros.
• A luz é bem direcionada. Uma luz laser tem um feixe
muito estreito e é muito forte e concentrada. A luz de
uma lanterna, por outro lado, libera luz em várias
direções, além da luz ser muito fraca e difusa.
LASER
• A sigla LASER significa Light Amplification by Stimulated
Emission of Radiation (Amplificação de Luz pela Emissão
Estimulada de Radiação).
CIRURGIA À LASER
Na medicina, os lasers estão
sendo usados com êxito em
operações delicadas.
diferentemente dos bisturis, ele
corta ao gerar calor no tecido
corporal. O aquecimento
cauteriza os vasos sangüíneos e
faz a incisão, minimizando o
sangramento. A luz pode ser
direcionada com grande
precisão. É ideal para
operações nos olhos.
REFLEXÃO DA LUZ
É a volta da luz ao próprio meio de
onde ela provém. O ângulo de
incidência é igual ao ângulo de
reflexão.
A reflexão pode ser
regular e difusa.
ESPELHOS
Os espelhos podem ser planos ou esféricos, conforme sua superfície é
reta ou curva. Os esféricos são classificados em côncavos e convexos.
As figuras a seguir mostram os dois tipos de espelhos esféricos.
Pintura M.
Escher
Espelho côncavo
Espelho convexo
Espelhos
• As imagens nos espelhos podem ser:
• Reais – formam na frente do espelho e
podem ser projetadas em uma tela
• Virtuais – formam atrás do espelho
• Direitas –se o objeto está em pé a
imagem aparece em pé
• Invertidas –aparece de “ponta cabeça”
• Maiores ou menores do que o objeto
Imagem no espelho convexo
AS IMAGENS SÃO SEMPRE VIRTUAIS E MENORES
virtual, direita e menor que o objeto
Este espelho tem como principal função ampliar o campo visual. Isso explica a
sua utilização como espelhos retrovisores ou espelhos de segurança em lojas e
garagens.
IMAGENS e ESPELHOS
Espelho côncavo as imagens
podem ser menores, iguais ou
maiores que o objeto, reais ou
virtuais.
Imagem virtual, maior que o objeto,
direita
Imagem real, igual ao objeto,
invertida
IMAGENS EM ESPELHOS PLANOS
.
.
Nos espelhos planos as imagens são virtuais, direitas e simétricas.
LUZ e SOMBRAS
O conceito de luz e sombra é importante para que se possa
entender os eclipses. Sombra é a região do espaço em
que não há luz.
A sombra aparece quando objetos opacos interceptam os
raios luminosos provindos
de uma fonte luminosa.
Quando a fonte de luz está na frente de um objeto, a
sombra sempre aparece atrás dele.Ela fica distribuída pelo
espaço.
Penumbra – quando a fonte de luz não é puntiforme,
forma-se uma região parcialmente iluminada
As crianças tendem a interpretar que a sombra é algo que
emana do objeto.
Fazer teatros de sombras
O que é eclipse?
• Eclipse nada mais é do que projeção da
sombra de um astro sobre outro que atua
como anteparo. Para se ter um eclipse é
necessário que existam três
componentes: uma fonte de luz, um
obstáculo e um anteparo.O Sol sempre
atua como fonte de luz.
• Existem dois tipos de eclipse : solar e
lunar.
ECLIPSES
No eclipse solar, a Terra atua
como anteparo e a Lua como
obstáculo. Tem-se aqui a formação
de uma região de sombra e
penumbra da Lua sobre a Terra.
No eclipse lunar a Terra atua
como obstáculo e a Lua como
anteparo.
REFRAÇÃO DA LUZ
Está associada ao desvio que a luz sofre ao
passar de um meio transparente (meio optico)
para outro; ambos possuem diferentes índices
de refração.
Quando um raio de luz incidente for
oblíquo, a refração é acompanhada
de desvio de direção, o que não
acontece se a incidência do raio for
perpendicular.
Reflexão total
• Dependendo da inclinação da luz incidente na
separação de dois meios transparentes, a luz
pode ser totalmente refletida de volta.
• Este fenômeno chamado reflexão total.
• As fibras óticas fazem uso deste efeito. Fibras
óticas são fios longos e flexíveis de vidro ou
plástico e podem ser dobrados, entortados e até
pode-se fazer um nó com eles.
Fibra Óptica
Mesmo enrolados, a luz que incide em uma extremidade aparece na
outra. A princípio pode-se pensar que a luz não está mais propagando
em linha reta, porém o que ocorre é que a luz, ao incidir nos contornos
da fibra, sofre várias reflexões totais no interior do fio, por isso
aparece na outra extremidade, mesmo quando a fibra está com um nó.
LENTES
O efeito do desvio da luz pela refração é aproveitado na fabricação de lentes,
que são utilizadas para aumentar ou diminuir o tamanho da imagem dos objetos,
tornando-se um elemento bastante útil para construção de vários instrumentos óticos
como óculos, binóculos, telescópios, lupas, microscópios.
.
Lentes são meios transparentes e se dividem em lentes convergentes ou de
bordas finas e lentes divergentes ou de bordas grossas.
lente convergente
lente divergente
CORES DOS OBJETOS
As cores que o ser humano vê dependem dos olhos, dos objetos e de certas
propriedades da luz. Os objetos não têm cor, eles refletem certas “porções” da luz
branca que incide neles. Por isso eles parecem coloridos.
• Físicamente a cor é considerada
energia.Cada cor depende de seu
comprimento de onda.
• o ultravioleta ,cor com pequeno
comprimento de onda – abelhas
enxergam – o ser humano é cego para UV
• Infravermelho, maior comprimento de
onda – cobras enxergam – ser humano é
cego para IF.
DISPERSÃO DA LUZ
Ao efeito de decompor a luz em várias
cores, usando um prisma, damos o nome
dispersão da luz.
Os CDs também dispersam a luz.
COR-LUZ
A cor-luz é a cor da própria luz,
temos então como cores-luz
primárias: a luz verde, a
luz vermelha e a azul. Misturando estas três
cores de luz, em diferentes proporções,
obtêm-se as outras cores. Este é o princípio
para a produção das cores na tela da TV
colorida, ou no monitor do computador. A luz
branca é a soma destas cores. A ausência de
luz é o preto.
COR-TINTA
A cor-tinta depende do pigmento presente
nas substâncias, sendo ele que dá cor ao líquido das latas de
tintas, ou do guache. Cada pigmento absorve determinadas cores
da luz branca, refletindo as que não absorve. O nome da cor do
pigmento é dado pela cor refletida. Nossa pele tem o pigmento
chamado melanina que dá a cor da pele de cada um. As cores-tinta
primárias são: o vermelho-magenta, o azul claro (ciano) e o
amarelo. Este é o princípio usado na impressora colorida, nas
gráficas e nas fotografias coloridas para a produção das outras
cores. Da mistura das três cores-tinta primárias não surge à cor
branca. O branco e o preto nas cores-tinta são considerados
pigmentos que não contêm cor (acromáticos).
As folhas das plantas verdes refletem a luz verde ou a
absorvem?
Na retina dos nossos olhos há tipos diferentes de células sensíveis à luz (os cones e
os bastonetes) e que são capazes de absorver a luz de uma determinada cor,
transformá-la em um impulso elétrico e enviá-la ao cérebro, através dos neurônios.
FUNCIONAMENTO do OLHO HUMANO
Quando olhamos para um objeto, os raios luminosos que ele reflete penetram
em nossa córnea, atravessam o humor aquoso, o cristalino e o corpo vítreo e
atingem a retina, na qual se forma uma imagem invertida do objeto. Nosso
cérebro, no entanto, aprendeu a interpretar corretamente o que estamos
vendo: a imagem não é percebida por nós de cabeça para baixo, mas, sim, na
posição correta.
Compare a formação da
imagem no olho e numa
câmara fotográfica. Em
ambos os casos, a imagem
forma-se em posição
invertida.
CORES PRIMÁRIAS
O olho humano possui três tipos de receptores (cones), que são sensíveis
principalmente às cores vermelho, verde e azul. Por este motivo estas cores são
chamadas cores primárias. A partir das cores primárias são formadas as
sensações de toda as outras cores. As outras cores são interpretadas pelo
cérebro de acordo com a combinação das respostas dos três tipos de cones.
Quando falta um tipo de cone sensível a uma das três cores primárias, ocorre o
daltonismo.
Cores primárias na luz são: Vermelho, Azul e Verde.
Cores primárias em tinta são: Vermelho-magenta, Azul claro (ciano) e Amarelo.
Cores-tinta
primárias
Cores-luz
primárias
MIRAGENS ou ILUSÕES de ÓPTICA
Os nossos olhos enganam, precisamos de equipamentos especiais,
para medidas, observações e estudos científicos.
Ilusões de óptica de M. C. Escher
CORANTES NATURAIS
 Casca de cebola = dourado.
 Casca de nozes = marrom
escuro.
 Casca de manga+caroço
+casca de eucalipto+sulfato
de cobre = laranja.
 Casca de milho vermelho =
cor púrpura.
 Pétalas de flores = a cor será
parecida com a da pétala.
DEFICIENTES VISUAIS
As pessoas são cegas para a luz
ultravioleta e infravermelho, no
entanto conseguem estudar estas
luzes e seus efeitos.
Da mesma forma não é impossível a
um aluno completamente cego
construir conceitos sobre a luz visível
Suas “células Braille”
representavam 63 letras
individuais, números e
símbolos. Cada célula se
compunha de dois pontos
horizontais e três pontos
verticais.
Algumas letras do alfabeto
braile:
P = Pontos 1, 2, 3 e 4.
A = Ponto 1.
Z = Pontos 1, 3, 5, e 6
PARA REFLETIR
• Lembre quando você aprendeu como são
as borboletas, as flores , a terra. Como
aprendeu a ler, escrever e fazer contas.
Como achou algo bonito ou feio.
• Agora imagine tudo isso só que com os
olhos vendados.
• Imagine-se no lugar do outro.
SUGESTÕES
Livros
• Flicts – Ziraldo
• Ensaio sobre a cegueira – José Saramago
Filmes
• Ray – filme sobre Ray Charles
• Dançando no escuro – de Lars von Trier
• Vermelho como céu – Cristiano Bertoni