domingo, 1 de junho de 2014

A cor dos objetos.

As cores dos objetos

 
O espectro da luz visível apresenta um conjunto de cores, que todos conhecemos e que podemos ver com facilidade

Zona do espectro eletromagnético, onde se podem ver todas as cores correspondentes à zona da luz visível.
 
   Todos os dias, à nossa volta somos cercados por objetos diversos, como, carros, comboios, árvores, casas, canetas, livros, etc. Percebemos que muitos objetos apresentam cores iguais, mas a grande maioria possui cores diferentes. Podemos caracterizar a cor de um objeto pela frequência da luz, pois, uma vez que a luz é uma radiação, a cada uma das cores que se apresentam no espectro, corresponde uma frequência específica.
 
 
 
 
 
 
 
 
Como se podem misturar as cores
 
  Como se misturam as cores.
    Das cores apresentadas acima, há três que são fundamentais e que combinadas permitem obter todas as outras. São elas o Vermelho, o Verde e o Azul.
   Tal como é possível ver no esquema apresentado na fig. 1, onde se mostram três lanternas com a mesma intensidade mas com cores diferentes:
  • Vermelho + Verde = Amarelo;
  • Vermelho + Azul = Violeta;
  • Azul + Verde = Azul Claro (Ciano);
  • Vermelho + Verde + Azul = Branco.




 
 
   A luz branca é, na verdade, uma mistura das três cores básicas. Se incidirmos luz branca sobre um objeto opaco, parte da luz é absorvida e outra parte será refletida.

   A cor de um objeto resulta da cor da luz que este consegue refletir. A luz que o objeto é capaz de refletir depende:
 
  • Do material de que é feito o objeto;
  • Da cor que ilumina o objeto.

   Portanto, quando vemos um objeto branco é porque, na verdade, ele reflete toda a luz que incide sobre ele. Quando vemos um objeto negro, é porque ele absorve toda a luz que incide sobre ele. Por isso é que as cores claras são mais utilizadas em climas quentes, enquanto que as escuras são mais adequadas para temperaturas baixas. Já verificaste com certeza que se vestires uma camisola preta e estiveres ao sol, tens muito mais calor do que se vestires uma camisola branca.

   Entre um corpo que reflete toda a luz (objeto branco) e um objeto que absorve toda a luz (objeto negro), temos objetos que refletem algumas cores e absorvem outras.

 
   Vamos considerar a figura abaixo, onde temos um objeto azul e outro verde. Sobre ambos incide luz branca.
 
Porque é que os objetos assumem cores, quando a luz branca incide sobre eles.
 
 
   Quando a luz branca incide sobre o cubo, ele absorve todas as cores, exceto a luz azul. A luz azul é então refletida em todas as direções (reflexão difusa), fazendo com que o cubo nos pareça azul. Quando a luz branca incide sobre o cilindro, ele absorve todas as cores, exceto a luz verde.
A luz verde é então refletida difusamente, fazendo com que o cilindro nos pareça verde.
 
   E se o cubo azul fosse iluminado com luz azul? 
Como ele absorve todas as cores, menos a azul, continuaria a ser azul aos nossos olhos.

   Já se fosse iluminado com luz verde, ele pareceria preto, pois iria absorver a radiação verde e não refletiria nenhuma cor. 
   Se fosse iluminado com luz vermelha, continuaria a parecer preto.

  

Defeitos na visão.

Defeitos na 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.
   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.
A constituição do olho humano
A constituição do olho humano 
   Em qualquer dos casos, o problema é corrigido com lentes convergentes (ou convexas), como se pode observar na figura apresentada em baixo:
Como corrigir o problema da hipermetropia
Miopia

   A Miopia é a dificuldade em conseguir ver nitidamente os objetos que se encontram longe de nós.
   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), como se pode observar na figura seguinte:
A miopia ou falta de vista ao longe pode ser corrigida com a utilização de lentes côncavas





























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.
   Na imagem seguinte podemos observar o efeito deste problema sobre a nossa visão:
Quem apresenta astigmatismo vê os objetos desfocados.

As lentes esfericas.

As lentes esfericas

As lentes são objetos que apresentam grande utilidade. Quando se observa detalhadamente a estrutura de uma máquina fotográfica moderna ou uma lente zoom ou ainda um telescópio, é possível entender rapidamente a importância das lentes esféricas. Estes instrumentos úteis são construídos utilizando lentes esféricas. Os óculos também são constituídos por duas lentes esféricas.

   A utilidade de uma lente é que com elas podemos aumentar (ou reduzir) o tamanho de um objeto. E esse aumento pode chegar a milhares de vezes. Esse é o caso dos microscópios e telescópios.

   Uma lente provoca uma mudança de direção nos raios de luz que nela incidem.
    As Lentes Esféricas podem ser de dois tipos:
  • Lentes convergentes ou convexas (de bordos delgados)
  • Lentes divergentes ou côncavas (de bordos espessos)


 
 
 
Raios de luz que atravessam uma lente convergente
 
 
Raios de luz que atravessam uma lente divergente
 
 
As lentes convergentes ou convexas aumentam o tamanho da imagem
 
 
As lentes divergentes ou côncavas fazem a imagem parecer menor.
 
 
Lente convergente 
Lente divergente
 
As lentes Convergentes ou Convexas, têm uma curvatura para o exterior tal como mostrado na figura e, como o nome indica, fazem convergir (aproximar) os raios de luz. As lentes Divergentes ou Côncavas, apresentam uma concavidade tal como mostrado na figura e, como o nome indica, fazem divergir (afastar) os raios de luz.
 
As lentes côncavas e convexas  
 
No que respeita à nomenclatura comumente utilizada ao nos referirmos às lentes esféricas, podemos ter seis tipos de lentes esféricas (formada por dioptros esféricos ou esférico e plano). Se olharmos para o perfil dessas lentes, veremos que três delas têm bordas finas e três delas têm bordas espessas. Podes observar as seis possibilidades, na figura apresentada ao lado.
 
 
   Os nomes das lentes são, usualmente, associados às faces. Existem duas faces a nomear. Se a primeira fase for plana, o nome plano vem em primeiro lugar (plano-côncavo e plano-convexo). Se as faces tiverem nomes iguais fazemos uso do prefixo bi (bicôncava, biconvexa). Nos demais casos citamos a face que tiver o maior raio de curvatura em primeiro lugar e em seguida a de menor curvatura. Temos assim, de acordo com essa convenção os nomes das diversas lentes esféricas (ver figura ao lado).
 
 
Tipos de lentes côncavas ou divergentes e convexas ou divergentes
Tipos de lentes côncavas e convexas

   Denominamos de lente delgada a uma lente tal que sua espessura seja muito menor do que os raios da curvatura de qualquer uma das faces (espessura desprezível).
 

 

 






O Arco Iris.

O arco-íris 

É um fenômeno óptico e metereológico que ocorre em razão da presença de gotículas de água na atmosfera. A física explica esse fenômeno a partir dos conceitos da reflexão e refração da luz. A luz branca, quando irradiada pelo sol, penetra nas gotas de água suspensas na atmosfera. Ao mudar de meio de propagação, nesse caso do ar para a água, a luz sofre refração que é acompanhado pelo desvio de luz. Esse desvio de luz faz surgir vários outros raios de luz que possuem um comprimento de onda para cada tipo de cor, sendo o maior comprimento para a luz violeta e o menor para a luz vermelha. Após a refração os raios que surgiram da decomposição da luz branca sofrem agora a reflexão. Eles são refletidos internamente pelas paredes das gotas de água, retornando assim para atmosfera e formando o arco-íris.


Formacão do Arco Iris


O arco-íris é um fenômeno óptico que se forma em razão da separação das cores que formam a luz solar. Ele pode ser observado sempre que existirem gotículas de água suspensas na atmosfera e a luz solar estiver brilhando 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 fenômeno que causa a separação de uma onda em vários componentes espectrais.

A luz do sol é uma onda de luz branca formada por várias cores, quando essa luz incide sobre uma gota de água os raios luminosos penetram nela e são refratados, sofrendo assim a dispersão. O feixe de luz colorido, dentro da gota, é refletido sobre a superfície interna da mesma e sofre novo processo de refratação, motivo que provoca a separação das cores que um observador consegue ver. É evidente que essa dispersão ocorre com todas as gotas de água que estiverem na superfície recebendo a luz proveniente do Sol.

O arco-íris não existe, trata-se de uma ilusão de óptica cuja visualização depende da posição relativa do observador. É importante salientar que todas as gotas de água refratam e refletem a luz da mesma forma, no entanto, apenas algumas cores resultantes desse processo é que são captadas pelos olhos do observador.