Fundamentos da Óptica geométrica – parte 2
Sombra e penumbra
As sombras são regiões com ausência total de luz, e a sua formação é explicada pelo fato da propagação retilínea da luz.
Vejamos o esquema abaixo: uma fonte pequena (puntiforme) de luz ilumina um objeto opaco; a região atrás do objeto não recebe luz sendo, portanto, uma região de sombra, que pode ser projetada em um anteparo.
Sombra e penumbra
Caso a fonte de luz seja uma fonte extensa teremos, além da formação da sombra, uma região em torno à
“meia-luz”, ou seja, pouco iluminada.
Essas regiões são chamadas de penumbra, que também podem ser projetadas.
Eclipses
Os eclipses também ocorrem pelo fato da luz se propagar em linha reta.
Um eclipse ocorre quando um corpo celeste entra na sombra de outro, desaparecendo por certo tempo.
Eclipse solar:
OBS: nos eclipses, as sombras são chamadas de “umbra”.
Eclipse solar total
Ocorre quando a Lua consegue encobrir completamente o disco solar. Durante um eclipse solar total, é possível observar a coroa solar, constituída de plasma e com temperatura aproximada de 2.000.000 °C! Esta fase do eclipse dura no máximo 7 minutos e meio, enquanto no total um eclipse solar pode durar mais de 2 horas.
Eclipse solar total – Chile, 2019
Eclipse anular do sol
Ocorre quando a lua se encontra muito distante e não consegue encobrir completamente o disco solar.
Eclipse parcial do sol
Ocorre quando apenas parte do disco solar está encoberto.
Eclipse lunar
Ocorre quando a Lua passa pela sombra da Terra, ocorre somente em noites de lua cheia.
Um eclipse total da Lua dura aproximadamente 1 hora e 40 minutos.
Eclipse lunar
Fases da Lua
A Lua sempre despertou um fascínio no imaginário da
humanidade, que criou uma série de superstições e crendices populares em torno das fases desse corpo celeste.
Alguns exemplos:
- O lobisomem, que é a crença da transformação do homem em lobo, sofre metamorfose na lua cheia.
- O cabelo cresce mais forte e saudável quando o corte é feito também na lua cheia.
- Uma simpatia pode ser feita na lua nova para conseguir um namorado.
Fases da Lua
Apesar dessas crendices, as fases da Lua são apenas fenômenos físicos.
A Lua é um satélite que executa um movimento
aproximadamente circular em torno da Terra, completando uma volta em 28 dias. A Lua é vista por meio da reflexão da luz do Sol na sua superfície.
É possível notar que a cada semana a aparência da Lua muda, ou seja, ela pode se apresentar completamente iluminada pelo Sol (lua cheia), parcialmente iluminada (lua crescente ou minguante) ou simplesmente desaparecer do céu (lua nova).
Esses fenômenos ocorrem devido a sua translação ao redor da Terra. O esquema a seguir resume as situações descritas.
Fases da Lua
Câmara escura de orifício
Trata-se do princípio de funcionamento de uma máquina fotográfica, baseado na propagação retilínea da luz.
Todos os infinitos raios de luz que são emitidos pelo objeto a ser projetado, passam através de um pequeno orifício e atingem a parte interior oposta da câmara.
Com isso a luz que sai do ponto superior do objeto atingirá a parede oposta no ponto inferior da imagem projetada, formando uma imagem invertida, conforme a figura.
O mesmo acontece nas partes laterais, trocando a direita pela esquerda (imagem reversa).
Câmara escura de orifício
Por meio da ferramenta matemática conhecida como semelhança de triângulos, é possível relacionar os elementos:
distância do objeto à câmara (p) profundidade da câmara (p’) tamanho do objeto (o) tamanho da imagem (i).
i
o = p´
p
Câmara escura de orifício
Exemplo: Um objeto o de comprimento 4,0 cm projeta uma imagem i em uma câmara escura de orifício, como indicado na figura.
Determine o comprimento de i, em centímetros.
Resolução:
i
o = p´
p
i
4 = 20
50
50 . i = 80
i = 80/50
i = 1,6 cm
Globo ocular e máquina fotográfica
O globo ocular pode ser comparado a uma máquina fotográfica onde:
o cristalino seria a lente (ou um sistema de lentes convergentes);
a íris seria o diafragma da máquina fotográfica que abre ou fecha a pupila permitindo maior ou menor entrada de luz;
a retina seria o filme (máquina comum) ou sensor (máquina digital) onde a imagem real, invertida, reversa e menor é formada.
Curiosidade!
O megapixel (MP) é utilizado em câmeras digitais profissionais e também em câmeras de smartphones para apontar o grau de
resolução ou definição da foto registrada por ela. 1 MP corresponde o equivalente a um milhão de pixels (um pixel é o menor ponto que forma uma imagem digital).
A empresa chinesa Xiaomi lançou um smartphone com uma câmera que tem 108 megapixels. Já o nosso olho, de acordo com alguns cálculos e comparativos, possui "somente" 576 megapixels de resolução.
Em se tratando de smartphones, os megapixels são importantes, porém não são decisivos na hora de adquirir uma câmera de boa qualidade.
