A óptica é a área da física que estuda os fenômenos que se relacionam com a luz. O comportamento da luz se divide em: óptica física e óptica geométrica.

A óptica geométrica estuda a propagação da luz através dos raios, analisando os fenômenos de refração e reflexão, avaliando a propagação da luz, lentes e espelhos.

Já a óptica física, também conhecida como óptica quântica, faz análises sobre a luz em forma de ondas. Essa ciência estuda a interferência da luz, difração, polarização, emissão e absorção.

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Por conta da sua importância, essa matéria tende a cair bastante no Enem. Então, vamos aprendê-la? Para saber tudo sobre óptica, continue acompanhando esta matéria!

Luz

A luz é definida por uma onda eletromagnética que se propaga no vácuo com uma velocidade de 300.000 km/s. Já na matéria, a propagação da luz depende das características do material, de acordo com a espessura, densidade e composição do corpo.

Quando ocorra a incidência de um feixe de luz na superfície, ele pode ser refletido de duas formas: regular e divisa. Nesse caso, o feixe de luz pode ser também absorvido e refratado pelo maio no qual a matéria incide.

Meios de propagação da luz

A luz pode se propagar por diversos meios, como:

  • Transparentes: permite a propagação da luz de forma ordenada, possibilitando que a visão dos corpos seja nítida;
  • Translúcidos: são os meios que possibilitam a passagem da luz, mas de forma desordenada, de modo que os corpos não sejam vistos com nitidez;
  • Opacos: são os meios que impedem as passagens da luz e impossibilita a visão dos corpos desses meios opacos.

Portanto, a luz pode se propagar por todos esses ambientes, e ser transmitida para diversos lugares.

Princípios fundamentais da óptica

Existem alguns princípios fundamentais da óptica que são necessários para compreender essa ciência. Veja quais são elas:

  • Princípio da Propagação Retilínea Uniforme: de acordo com esse teorema, a luz sempre se propaga em linha reta, quando esse processo ocorre em meios transparentes e homogêneos;
  • Princípio da Reversibilidade da Luz: essa teoria afirma que a luz é reversível, e por isso os feixes de luz possuem a capacidade de seguir o caminho da direção inversa. A partir disso pode-se concluir que a trajetória feita pelo feixe de luz é a mesma quando esse muda o sentido do percurso;
  • Princípio da Independência de Raios de Luz: quando os feixes de luz se cruzam, eles permanecem em uma trajetória individual. Por isso, um feixe de luz não afeta os outros.

Fórmulas utilizadas em óptica

Há algumas formas que você deve saber para compreender o funcionamento da óptica e os seus fenômenos.  Sobre a propagação da luz, é necessário aprender as seguintes equações:

    • Lei da refração: i = r, sendo “i” o ângulo de incidência e “r” o ângulo de reflexão;
    • Índice de Refração: nm = c / vm, sendo “nm” índice de refração no meio, “c” a velocidade da luz e “vm” a velocidade da luz no meio;
    • Lei de Snell-Descartes: n1.sen (I) = n2.sen (r), sendo “n1” índice de refração meio 1, “i” ângulo de incidência, “n2” índice de refração número 2 e “r” ângulo de refração;

 

  • Índice relativo de refração entre dois meios: n2,1 = n2 / n1 = sem (i) / sem (r) = v1 / v2 = λ1 / λ2, sendo “n2,1” índice de refração relativo entre os meios 1 e 2, “n1” índice de refração do meio 1, “n2” índice de refração do meio 2, “i” ângulo de incidência, “r” ângulo de refração, “v1” velocidade da luz no meio 1, “v2” velocidade da luz no meio 2, “λ1” comprimento de onda no meio 1 e “λ2” comprimento de onda no meio 2;
  • Equação de Gauss: 1 / f = 1 / di + 1 / do, sendo “f” distância focal, “di” distância da imagem e “do” distância do objeto;
  • Ampliação: A = f / f – do, sendo “A” ampliação, “f” distância focal e “do” distância do objeto;

 

  • Associação de espelhos planos: n = 360º / α – 1, sendo “n” número de imagens e “α” ângulo de abertura entre os espelhos.

Óptica no dia a dia

A óptica é bastante utilizada em dois cursos: na medicina e na biologia. Por meio da óptica, pode-se entender melhor o corpo humano, principalmente no que diz respeito ao olho. 

A óptima também está presente em diversos fenômenos naturais que ocorrem no dia a dia, como os arco-íris. Também é possível explicar o funcionamento das câmeras fotográficas e das filmadoras por meio do estudo da óptica.

Estas são as principais situações do cotidiano que se relacionam com a óptica:

  • Uso da lente de contato e óculos de grau;
  • Se olhar no espelho;
  • Uso de aparelhos de observação, como o telescópio e o microscópio.

Dicas de óptica para fazer o Enem

Para fazer uma boa prova e acertar as questões de óptica no Enem, confira algumas dicas dos assuntos que podem ser abordados na sua prova:

  • Conheça a definição de todos os assuntos de óptica que foram especificados no edital. É necessário conhecer os conceitos para relacioná-los com os fenômenos que podem ser citados na prova;
  • Fazer uma relação com os fenômenos da física com os acontecimentos do dia a dia. É importante sempre compreender os conceitos da física e tentar aplicar no cotidiano, pois isso é bastante cobrado em prova;
  • Compreender as aplicações científicas do assunto de física óptica, como o olho humano e os instrumentos ópticos;
  • Saber as fórmulas de óptica sobre os assuntos de velocidade, comprimento de onda, frequência e equações para fazer cálculos sobre espelhos e lentes.

Além disso, é importante que você saiba como as questões sobre óptica são abordadas no Enem. Então, resolva as questões anteriores para saber os principais temas sobrados e os métodos de abordagem do vestibular.

E aí, gostou da nossa matéria sobre óptica do Enem? Para ler outras revisões sobre Ciências da Natureza e suas Tecnologias, e relembrar alguns assuntos sobre o vestibular, continue acompanhando o nosso blog! 

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