"Como se Faz" - lentes de óculos graduados

Curiosidades

Sabias que?

A velocidade da luz é de 300 mil Km por segundo; 1 ano-luz é a distância percorrida pela luz em 1 ano.

Se uma estrela está situada a uma distância igual a 50 anos-luz da Terra, a luz que vemos hoje é aquela que ela emitiu há 50 anos.

Como a luz das estrelas demora para chegar até nós, é provável que muitas estrelas que vemos na Terra não existam mais.

A luz do Sol demora 8 minutos para chegar na Terra.

Porque usamos roupas claras no Verão?

Uma parte da luz solar, ao chegar à Terra, transforma-se em calor. Na luz há calor! As roupas claras absorvem pouca luz, por isso, pouco calor. É essa a razão por que usamos roupas claras no Verão. No Inverno, usamos roupas mais escuras porque absorvem muita luz e, por isso, muito calor. É esse o motivo que leva as pessoas a caiarem as casas no Alentejo.

Porque é que o céu é azul?

A luz que vem do Sol é formada por todas as cores do arco íris. O ar que cerca a Terra filtra a luz, mas deixa passar principalmente os raios azuis.


Porque usamos óculos quando está Sol?

Entre os raios que compõem a luz do Sol, os raios ultravioletas são os mais perigosos, pois provocam insolações e poderiam ferir a retina se os vidros coloridos não os impedissem de passar.

Bending the light - physics experiment

Ondas longitudinais e transversais

Transverse and Longitudinal Waves

Amazing physics

Cool Physics experiment

Espectro Electromagnético

 

O espectro eletromagnético é onde estão representadas as faixas de frequências ou comprimentos de ondas que caracterizam os diversos tipos de ondas eletromagnéticas, como a luz visível, as micro-ondas, as ondas de rádio, radiação infravermelha, radiação ultravioleta, raios x e raios gama.
 

 

 

 

Quanto maior for a frequência da radiação, maior é a energia que lhe está associada.

No espectro eletromagnético estão representadas as radiações por ordem decrescente de energia - da esquerda para a direita. 

 

  

Luz - Onda Electromagnética

A luz é uma onda eletromagnética, como tal propaga-se no vazio.
As ondas eletromagnéticas são formadas pela combinação de campos elétricos e magnéticos.

As ondas eletromagnéticas são descritas de acordo com as seguintes características:

• período (T);
• frequência (f); 
• comprimento de onda (λ);
• amplitude (A).

A velocidade  de  propagação das ondas

eletromagnéticas  é   máxima  no vazio - 300.000Km/s -,  é aproximadamente igual  no ar, sendo menor  noutros meios.

 

Foi graças à descoberta das propriedades destas ondas que hoje em dia podemos ouvir músicas ou notícias nos rádios, assistir a programas de TV, aquecer alimentos no micro-ondas, aceder à internet e mais uma infinidade de coisas.

Cor - Objectos Transparentes

Os objectos transparentes -  são aqueles cuja a luz os atravessa, absorvendo algumas                                                                 radiações e transmitindo outras.



O objecto transparente apresenta /transmite a cor complementar daquele que preferencialmente transmite.

Por exemplo:  

Se colocarmos numa garrafa  de vidro de cor verde, vinho tinto, este irá parecer de cor preta.

O vidro verde absorve toda as radiações , à excepção da verde que transmite ao vinho.

O vinho como é de cor magente , vai absorver toda a radiação verde - cor complementar.

Como o vinho absorve toda a radição, dentro da garrafa vai apresentar cor preta.   

Cor - Objectos Opacos

Os materiais opacos são aqueles que não permitem que a luz os atravesse, absorvendo ou reflectindo, total ou parcialmente, todas as radiações que recebem.

Os objectos brancos reflecem todas as radiações do espectro visível.

   Os objectos pretos absorvem todas as radiações do espectro visível.

A cor de um objecto resulta da cor da luz que este consegue reflectir. A luz que o objecto é capaz de reflectir depende:

do material de que é feito o objecto;

da cor da luz que ilumina o objecto.

Por exemplo, uma rosa vermelha consegue absorver todas as cores, excepto o vermelho, que reflecte. Quando olhamos para a rosa, a luz captada pelos nossos olhos é vermelha, pois é a única que a rosa está a reflectir:

Para objectos de outras cores, a conclusão é semelhante.

Cor e Luz

A cor, é resultado da existência da luz, ou seja, se a luz não existisse, não haveriam cores, à excepção do preto que, é exactamente a ausência de luz.  O preto é resultado de algo que absorve toda a luz e não reflecte, o branco resulta de algo que reflecte toda a luz, logo é a existência de luz. Assim, poderíamos dizer que o branco e o preto não são exactamente cores, mas antes características da luz. Um corpo, absorve - reflecte - transmite, determinadas radiações, sendo que a cor que apresenta depende exactamente do tipo de radiações que sobre ele incide, assim como da sua natureza. Cores primárias da luz  Cores  Secundárias Cores secundárias são as cores que se formam pela mistura de duas cores primárias, em  partes iguais.

• Amarelo Primário + Azul Ciano                = Verde
• Amarelo Primário + Vermelho Magenta = Laranja
• Azul Ciano + Vermelho Magenta           = Violeta

   

Cores Complementares

Cores complementares são aquelas que mais oferecem contraste entre si.

A cor complementar de uma cor primária é a que resulta da mistura das outras duas cores primárias.

•  magenta é complementar do verde.
•  azul é complementar do laranja.
•  amarelo é complementar do violeta.

Arco Iris

A Formação do Arco-Íris

O arco-íris é um fenómeno óptico que se forma por causa da separação das cores da luz . Pode ser observado sempre que existirem gotículas de água suspensas na atmosfera e a luz solar estiver a brilhar acima do observador em baixa altitude ou ângulo, ou seja, ele pode acontecer durante ou após uma chuva. Esse acontecimento ocorre em razão da dispersão* da luz.

* Dispersão é o fenómeno que causa a separação de uma onda em vários componentes espectrais. 

Esquema de formação de um arco-íris

Espectro da Luz Branca

O fenómeno que ocorre quando a luz branca se decompõe nas diferentes radiações monocromáticas designa-se por dispersão da luz.

Ao conjunto das radiações de cores - vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil e violeta, dá-se o nome de espectro da luz branca, que pode ser também denominado por espectro de luz visível.  

Dispersão da luz branca num prisma

Neste espectro, existe um contínuo de bandas coloridas, correspondendo cada uma delas a um conjunto de ondas electromagnéticas que se caracterizam por um intrevalo de frequências.
Como este espectro não apresenta descontinuidades, é designado por espectro contínuo da luz branca.

Espectro contínuo da luz branca

Existem também espectros de riscas. Por exemplo, um gás sujeito a uma descarga eléctrica emite luz. O espectro dessa luz não é contínuo, apresenta apenas algumas riscas luminosas.

Quando se faz rodar rapidamente o pião pintado com as 7 cores do arco-íris, este parece ser cor branca apenas durante a rotação. 

A este fenómeno chama-se recomposição da luz.

Defeitos de Visão

  O olho humano pode apresentar quatro tipos de problemas de visão:

• Hipermetropia
• Presbitia
• Miopia
• Astigmatismo

Hipermetropia

A Hipermetropia é a dificuldade em conseguir ver com clareza objetos que se encontram próximos de nós.  

Costuma-se dizer que essa pessoa tem "falta de vista ao perto".

   Quem sofre de hipermetropia vê os objetos próximos desfocados pois a imagem forma-se depois da retina. 

A Hipermetropia pode dever-se a dois fatores:

• A incapacidade do cristalino de se tornar mais convergente (mais curvo).
• O facto de o olho ser mais pequeno do que o necessário para que a imagem se forme corretamente.

Em qualquer dos casos, o problema é corrigido com lentes convergentes (ou convexas):

Hipermetropia

Miopia

 A Miopia é a dificuldade em conseguir ver nitidamente os objetos que se encontram longe de nós. 

Usualmente as pessoas costumam chamar a este problema "falta de vista ao longe".

Quem sofre de Miopia vê os objetos que se encontram afastados muito desfocados pois a imagem forma-se antes da retina. 

A Miopia resulta da incapacidade do cristalino de se tornar menos convergente (menos curvo).

O problema é corrigido com lentes divergentes ou côncavas:

Miopia

Presbitia

A Presbitia, habitualmente designada de vista cansada, deve-se ao facto de o cristalino, com o avançar da idade, perder a capacidade de se tornar mais convergente (mais curvo), resultando na dificuldade em ver focados os objetos que estejam próximos de nós. 

Tal como a Hipermetropia pode ser corrigida utilizando lentes convergentes ou convexas.

Astigmatismo

O astigmatismo deve-se a uma forma irregular da córnea. 

Os raios de luz são focados em diferentes pontos e a imagem formada não é nítida. 

Este problema é corrigido com lentes cilíndricas. 

Quem apresenta este defeito de visão também pode apresentar comulativamente miopia e/ou hipermetropia.

   O efeito deste problema sobre a nossa visão:

Astigmatismo

Constituição do Olho

O olho está alojado na cavidade óssea - órbita, de forma esférica, cujo o interior se encontra cheio de dois tipos fluidos:

• humor aquoso
• humor vítreo

O globo ocular está revestido por duas membranas protectoras:

• esclerótica - aspecto branco,opaco e duro, localizada na parte interna do olho;
• córnea - aspecto transparente, situada na parede externa do olho, membrana que protege o olho e ajuda a focar as imagens.

Os constituintes do olho humano, responsáveis pela visão, são:

• Córnea;
• Pupila;
• Cristalino;
• Retina;
• Coróide;
• Nervo óptico.

A constituição do olho humano

O funcionamento do olho humano

Potência de uma lente

Há lentes mais convergentes do que outras -  lentes que aproximam mais os raios de luz do que outras, assim como há lentes mais divergentes do que outras - lentes que afastam mais os raios de luz do que outras :

Lentes convergentes

Lentes divergentes

É possivel determinar a Potência Focal de uma lente para que possamos comparar o efeito exercido por diferentes lentes:

• Quanto maior o valor da Potência Focal de uma lente Convergente, maior a capacidade que essa lente tem de fazer convergir (aproximar) os raios de luz;

• Quanto maior o valor da Potência Focal de uma lente Divergente, maior a capacidade que essa lente tem de fazer divergir (afastar) os raios de luz.

A Potência Focal calcula-se da seguinte forma:

Lentes

Lentes são corpos transparentes limitados por uma ou duas superfícies curvas.

Tipos de lentes

Lentes convergentes ou convexas

• são lentes de bordos delgados em que  os raios luminosos que incidem paralelamente ao eixo principal da lente convergem num ponto – foco real; estas lentes apresentam vergência positiva.

         Imagens:

1)   Objecto para além da dupla distância focal: real, invertida, menor.

2)   Objecto colocado entre a dupla distância focal e o foco: real, invertida, maior.

3)   Objecto colocado a uma distância menor que a distância focal: virtual, direita e maior.

Lentes divergentes ou côncavas 

• são lentes de bordos espessos em que os raios luminosos que incidem paralelamente ao eixo principal mudam de direcção por acção destas lentes divergindo. A convergência considera-se no prolongamento dos raios emergentes, sendo o foco virtual; estas lentes apresentam vergência negativa.

         Imagens: sempre virtuais, menores e direitas.

                                          Lentes convergentes ou de bordos delgados  

Lentes divergentes ou de bordos largos

Fibras Ópticas

As fibras ópticas são um conjunto de dois tubos concêntricos de características diferentes. 
A velocidade de propagação da luz é maior no tubo externo do que no tubo interno. 
Assim, ocorre a reflexão total.
A luz propaga-se a grandes distâncias com pouca diminuição da sua intensidade. 

As fibras opticas têm aplicação nas telecomunicações e na medicina.

Refracção da luz

Quando a luz passa de um meio óptico para outro, onde a velocidade de propagação é diferente acontece a refracção. Normalmente, ao refractar-se a luz muda de direcção:

• Quando a velocidade no segundo meio é inferior à velocidade do primeiro, o raio refractado aproxima-se  da normal, caso contrário, afasta-se.

•  Quando o ângulo de incidência é de 0º, ou seja, quando o raio incide    perpendicularmente, não há mudança de direcção.

Refracção total

Ocorre quando a luz, vinda do maio mais denso, incide na superfície de separação dos dois meios com um ângulo superior ao ângulo crítico. Quando acontece a refracção total, a luz acaba por ser reflectida.

- Ângulo crítico - é o ângulo de incidência que corresponde ao ângulo de refracção de 90º.

Triângulo da Visão

Para se ver um objecto implica a existencia de três aspectos fundamentais, que contituem o triângulo de visão: 

• o objecto, 
• uma fonte luminosa que ilumine o objecto 
• um detector de luz ( exemplo - os olhos de uma pessoa). 

Espelhos Côncavos e Convexos

Características das imagens dos espelhos côncavos

Nos espelhos côncavos, as imagens podem apresentar características diferentes, consoante a distância a que se encontram do espelho. 

Assim podem apresentar-se três situações diferentes:

• O objeto encontra-se muito afastado (a uma distância superior ao raio)

         A imagem é real, invertida e menor que o objeto 

• O objeto encontra-se situado entre o centro e o foco do espelho

         A imagem é real, invertida e maior que o objeto 

• O objeto encontra-se muito próximo do espelho (entre o vértice e o foco)

         A imagem é virtual, direita e maior que o objeto 

Características das imagens dos espelhos convexos

      Nos espelhos planos, as imagens têm as seguintes caracteristicas: 

• As imagens são direitas (isto é não estão invertidas, ou "de pernas para o ar") e menores do que o tamanho do objeto.

• São imagens virtuais, pois parecem formar-se atrás do espelho.

• São simétricas do objeto, em relação ao espelho.