Óptica Geométrica
por Wallacy Ferrari
Sua Teoria, sua prática e seus criadores
Óptica (do grego optiké, que significa visão), se trata dos estudos da luz em física. Os efeitos, as formas, alcance, etc. Geométrica, palavra em base a geometria, se trata dos estudos de proporção e posição.
A própria óptica geométrica se trata dos estudos relacionados a luminosidade sem focar na natureza primordial da luz, e sim, focando nos fenômenos.
Sua teoria possui 3 princípios teóricos: Princípio da Reversibilidade dos Raios Luminosos; Princípio da Propagação Retilínea da Luz; Princípio de Independência dos Raios Luminosos.
Um dos primeiros registros de estudos da luz, foi de Isaac Newton, que estudou o comportamento da luz através dos feixes de raio de luminosidade emitidos por um corpo luminoso, chegando então a resolução de que o corpo luminoso era constituído por partículas que ao se retirarem dele, iluminavam o objeto, tornando possível vê-lo. Explanou com isso os fenômenos sobre à luminosidade: refração e reflexão. Consequentemente, a teoria de Huygens foi apontada como a definitiva, em razão da veracidade provada por Foucault e Fizeau. Porém, essa teoria veio abaixo em 1887, após Hertz descobrir o efeito fotoelétrico, no qual ele notou que um corpo iluminado e carregado de eletricidade, desprende cargas elétricas negativas, o que foi complementado mais tarde por Albert Einstein ao considerar a luminosidade como um fenômeno de natureza corpuscular, mostrando a dualidade de comportamento da luz, teoria que é aceita até os dias atuais.
A divisão da óptica
A óptica possui uma divisão que resulta em duas categorias de óptica: a óptica física e a óptica geométrica. Como já dito anteriormente, a óptica geométrica se trata dos estudos relacionados a luminosidade sem focar na natureza primordial da luz e focando nos fenômenos. Já a óptica física estuda dos efeitos da natureza da luz quando predominante, como na polarização, espectros, etc.
Corpo luminoso e iluminado
Um setor da óptica que diferencia geradores e propagadores de luz. De uma divisão, também resulta duas categorias: corpo luminoso e corpo iluminado. Corpo luminoso se trata de um corpo que produz sua própria luz, como as estrelas e uma chama de uma fogueira. Diferente de um corpo iluminado, que reflete a luz de um corpo luminoso, como o satélite natural da Terra, a Lua.
Transparência e opacidade
Se trata de dois fatores, opostos, de condições de iluminação de um corpo, sendo os dois opostos indo do mais opaco ao mais translucido. A transludicez se trata da condição em que um corpo aceita ser transpassado de luminosidade, ou seja, caso uma linha de luz bata em um corpo transparente, a luz passará sobre o corpo, como a de um copo de vidro (o copo não é completamente transparente porém a sua translucidez ocorre). Diferente da opacidade, que se trata do contrário da tranparência, como quando a condição do corpo não aceitia ser transpassado de luz, interagindo com o campo elétrico da onda de luz, ou seja, quando a luz NÃO passa através desse corpo.
Velocidade da Luz
Se trata da velocidade em que a luz se propaga. Por muito tempo, a ciência explicou que a luz era instantânea, até que no século XVII, James Clerk Maxwell chegou a conclusão que quando a luz se propaga por um meio, ela o faz com uma velocidade determinada. Com o avanço da ciência, chegou-se a conclusão da exata velocidade da luz, sendo ela de aproximadamente 3,0 x 105 km/s ou 3,0 x 108 m/s, atingindo seu ápice no vácuo.
Princípios da óptica geométrica
Seus princípios teóricos são:
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Princípio da Propagação Retilínea da Luz: a luz vem a se propagar em forma retilínea em meio homogêneo e transparecido, de forma que não seja alterado sem um corpo na caminho da linha de luz. Um exemplo concreto desta propagação é a projeção luminosa proveniente de um projetor de filmes; sem alguma alteração no seu caminho, sua projeção é refletida da mesma forma que sai de sua origem.
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Princípio de Independência dos Raios Luminosos: quando duas fontes de luz e suas devídas linhas de propagação de colidem, elas não sofrem alteração, ou seja, cruzando linha e continuando a propagar a luz, tendo suas linhas independentes individualmente. Um exemplo são as luzes de palco, que costumam centrar mais de uma linha em um só foco. a união não interrompem a iluminação e somam a intensidade da iluminação da linha o trecho em que se cruzam.
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Princípio da Reversibilidade dos Raios Luminosos: ete princípio afirma que, independente do sentido em que a luz seguir ou efeito percurso, a iluminação propagada na linha permanecerá a mesma. Um exemplo simples é as alterações de direção das linhas de luz provenientes espelhos. Caso uma luz seja apontada a um espelho, será refletida angularmente a reta oposta a luz, mas sem alteração da iluminação (se for um espelho liso).
Câmara escura
Se trata de um experimento óptico que foi essencial para o desenvolvimento da fotografia e da videografia. Foi desenvolvida em XIX, porém, possui relatos mais antigos. Se trata de, em dois espaços, sendo um completamente escuro e outro iluminado, fazer um furo na divisória entre os dois espaços, e na parede oposta a parede do furo do espaço escuro, será projetado a imagem do espaço iluminado, como se fosse uma tela. A projeção, será invertida verticamente. Quanto menor o furo, melhor a definição, pois a incidência de raios de luz vindos de outros lados é menor. Ocorre pelo fato da linha de luz transpassar de forma retilínea pelo furo, logo, também irá se projetar de forma reta, seguindo a linha de fora, para a parede em que será projetado.
Conclusão
Óptica geométrica se trata de uma área do estudo da física muito visível na vida cotidiana ao estudar as multiplas reações da luz sobre diversas aplicações, estudando fenômenos luminosos aplicados em situações, ou seja, alterações de direção ou posição e que alteram sua devida propagação, levando séculos de experimentação e estudo, chegando a conclusões muito próximas do concreto ou, pelo menos, que faça sentido, já que a ciência está em constante compreensão e atualização.
