Física & Química

Propagação da luz, o que é? Princípios, cores, sombra e penumbra

A luz se propaga em uma velocidade de 300.000 km/s no vácuo. Entretanto, ela pode se propagar de outras formas, baseadas em três princípios.

Atualizado em 15/09/2020

A luz é um tipo de onda eletromagnética visível. Sendo assim, a propagação da luz ocorre por diversos meios. Sua velocidade no vácuo é de 300.000 km/s, porém o valor pode ser alterado conforme o objeto utilizado.

Logo, para conseguir compreender o conceito da propagação retilínea da luz e seus princípios, é necessário observar sob o ponto de vista da óptica geométrica.

Mas afinal, quais são as características e princípios da propagação da luz? Vamos descobrir!

Definição de propagação da luz

A principio, existem três meios que permitem que o feixe de luz atravesse o material. Tais meios podem ser classificados como: Transparente, Translúcido e Opaco.

Resumo Escolar

O transparente é o que não interfere na propagação da luz, ou seja, a passagem é regular e dá para observar um objeto atrás de forma clara. Como exemplo, o ar e o vidro.

Já o translúcido, a luminosidade até passa, porém de maneira irregular. Em outras palavras, é possível enxergar o objeto, mas não totalmente. Um exemplo comum é o vidro fosco.

Por fim, o opaco faz jus ao nome e não deixa a luz se propagar. Logo, não é possível enxergar o objeto que esteja atrás. Entre os materiais que não permitem a passagem da luz, podem ser citados placas e madeiras.

Princípios da Propagação da Luz

O primeiro princípio, chamado de reversibilidade, é basicamente o que acontece quando você vê uma pessoa pelo espelho.

Princípios da luz
Mesmo os feixes de luz se cruzando eles não alteram a direção

Em suma, o raio luminoso não se altera, caso troque o sentido do trajeto. Sendo assim, se você consegue enxergar o olho de outra pessoa pelo espelho, ela também consegue enxergar o seu.

Outro princípio é o da interdependência dos raios luminosos. Em síntese, os feixes de luz, mesmo se cruzando, não alteram seus próprios percursos.

Na prática é bem fácil visualizar tal afirmação, pois os holofotes intensos em shows são exatamente isso.

Diferença entre sombra e penumbra

Quando a luz se propaga em linha reta ela transmite toda sua luminosidade. Entretanto, quando um objeto opaco entra no caminho luminoso, são gerados efeitos como a sombra e a penumbra.

Sombra e Penumbra
Na imagem o Sol é a fonte de luz e a Terra é o objeto opaco. Com isso, é possível observar a parte da sombra e a parte da penumbra

A sombra é a parte sem luz, ou seja, é o pedaço que o objeto opaco tampa por completo. Por outro lado, a penumbra é a região com menos luminosidade. Em outras palavras, é o ponto de transição da parte luminosa para a sombra.

Eclipse

O eclipse é um fenômeno que ocorre quando um corpo celeste entra na frente de outro, atrapalhando assim a chegada da luz. Com isso, é notável a sombra e a penumbra.

Em suma, existem dois tipos de eclipse: o solar e o lunar.

propagação da luz
Eclipse Solar

O solar ocorre quando a lua se encontra entre a Terra e o Sol e aparece sua sombra. Nas regiões que o Sol fica totalmente coberto pela lua é denominado como eclipse solar total. Já nas regiões de penumbra, é denominado como eclipse parcial.

Em contrapartida, o eclipse lunar ocorre quando a lua fica na sombra da Terra, ou seja, o planeta tampa toda a luz do Sol e a lua não recebe iluminação.

Cores

Os feixes luminosos coloridos são originados da propagação da luz solar ao atravessar um prisma. A descoberta foi graças aos experimentos realizados pelo cientista Isaac Newton.

Propagação da luz, o que é? Princípios, cores, sombra e penumbra
Luz branca refletindo as cores do arco-íris

Outra definição descoberta foi a da luz branca, que é resultado da mistura completa de todas as cores do espectro. As cores do espectro são as mesmas do arco-íris, ou seja, vermelho, amarelo, alaranjado, verde, anil, violeta e verde.

Assim também, um corpo iluminado só é considerado branco quando é capaz de refletir todas as cores dessa luz.

Câmara Escura

A câmara escura de orifício é o nome dado para uma caixa de paredes opacas com um furo em uma das face. Como consequência, a luz entra dentro da caixa e é refletida bem lá no fundo.

A geometria da propagação retilínea de luz é invertida em relação ao objeto. Com isso, é possível ver a imagem. É notável que o tamanho do objeto é proporcional ao tamanho da imagem.

Câmara Escura
A propagação é retilínea e invertida na câmara de luz

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Fontes: Educação Globo, Mundo Educação e Curso Enem

Imagens: Todo Estudo, Resumo Escolar, TecnoCiência, Óptica na física, Física e vestibular, Wikipedia, TecMundo e Folha de S.Paulo