Dos objetos citados a seguir assinale aquele que seria visível em uma sala perfeitamente escura

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1
01
Aula 
Conceitos da 
Ótica geométrica
1D
Física
Introdução
Um dos importantes sentidos do corpo humano é a 
visão e, para observar objetos ao nosso redor, é necessá-
rio que haja a presença de luz. Portanto, faz-se necessário 
não só compreender essa forma de energia, mas também 
os fenômenos que possibilitam essa visualização.
A ÓPTICA ou ÓTICA é a parte da Física que estuda 
os fenômenos relacionados à luz, uma forma de energia 
luminosa que pode se propagar em diferentes meios, 
sendo possível representá-la da seguinte maneira:
Raio de luz, pincel e feixe
Para representar um raio de luz, utiliza-se uma reta 
que possibilita identificar sua direção e sentido, confor-
me mostra a figura a seguir.
Raios de luz
Em alguns casos, esses raios podem estar associados 
em conjunto, formando um pincel ou feixe de luz. Essa 
associação pode ocorrer de três formas distintas:
Associação 
convergente
Associação 
paralela
Associação 
divergente
Fontes de luz
As fontes de luz podem ser classificadas como fonte 
primária ou secundária e ainda como fonte pontual ou 
extensa.
Fonte primária e secundária
Fonte primária é aquela que possui luz própria (fonte 
luminosa); tem como exemplo o Sol, uma lâmpada 
acesa, a chama de uma vela. Fonte secundária é aquela 
que NÃO possui luz própria (fonte iluminada); tem como 
exemplo a Lua, uma lâmpada apagada, um planeta.
Fonte pontual e extensa
Uma fonte de luz pode ser classificada como pontual 
ou extensa pelo tamanho que a percebemos. Uma fonte 
pontual se assemelha com o formato de um ponto de di-
mensões desprezíveis e a fonte extensa tem dimensões 
consideráveis para um determinado observador.
Quanto vale um ano-luz?
O ano-luz é uma unidade de distância. Para determinar 
o valor de 1 ano-luz mede-se a distância percorrida pela 
luz durante o intervalo de um ano. Sendo v = 3 . 108 m/s e 
1 ano ≅ 3,15 . 107 s, tem-se:
v
s
t
s
s a l m
s a l
� � � �
�
� � �
� �
�
�
�
�
�
3 00 10
3 15 10
1 9 45 10
1 9 45
8
7
15
,
,
. . ,
. . . 00 000 000 000 000. . . . m
Observação:
Como a luz se propaga em linha reta, consi-
dera-se o deslocamento escalar com o mesmo 
valor numérico da distância percorrida, apesar de 
serem grandezas físicas diferentes.
Ta
ti 
Ka
m
in
sk
i. 
20
16
. D
ig
ita
l
2 Extensivo Terceirão
Meios de propagação
Transparente
Os meios transparentes caracterizam-se por permitir 
a passagem da luz de maneira regular, em trajetórias 
bem definidas. Assim, é possível enxergar perfeitamente 
objetos através desse meio. 
Ex.: vidro comum, ar, entre outros.
Opaco
O meio opaco caracteriza-se por não permitir a 
passagem da luz e, como consequência, não é possível 
se observar através desse meio.
Ex.: parede de tijolo, porta de madeira, entre outros.
Translúcido
O meio translúcido caracteriza-se por permitir a pas-
sagem da luz de maneira irregular e, como consequência, 
objetos são vistos através desses meios sem nitidez.
Ex.: vidro fosco, papel de seda, entre outros.
Princípios da Óptica 
Geométrica
Princípio da propagação 
retilínea da luz
Esse importante princípio físico indica que a luz se 
propaga em linha reta; sendo assim, alguns fenômenos 
comuns como a formação de sombras, penumbras, fases 
da Lua, além da ocorrência dos eclipses, estão entre seus 
principais exemplos. Veja a seguir a aplicação desse 
princípio no fenômeno do eclipse:
 Vidro comum
©
Sh
ut
te
rs
to
ck
/In
ka
O
ne
 Vidro fosco
©
Sh
ut
te
rs
to
ck
/Y
ur
y 
Gu
la
ko
v
 Parede de tijolos
©
iS
to
ck
ph
ot
o.
co
m
/N
as
tc
o
Observação:
A penumbra só ocorre devido à presença de 
uma fonte extensa de luz.
©
Sh
ut
te
rs
to
ck
/N
ae
bl
ys
Cone de penumbra
Cone de sombra
Aula 01
3Física 1D
Princípio da independência 
dos raios de luz
Esse princípio indica que um raio de luz não terá sua 
trajetória interferida por outro raio, mesmo que eles se 
cruzem.
©
Sh
ut
te
rs
to
ck
/C
hr
ist
os
 G
eo
rg
hi
ou
Princípio da reversibilidade 
ou do caminho inverso
Esse princípio indica que, se um raio de luz se desloca 
de um ponto A até um ponto B, ao inverter o sentido da 
fonte, ele irá se propagar de B até A em trajetória idên-
tica. Esse princípio justifica algumas propriedades dos 
raios notáveis nos espelhos planos e esféricos, os quais 
estudaremos posteriormente.
água
ar
AA
B B
Câmara escura de orifício
A câmara escura é uma forma primitiva de máquina 
fotográfica. Ela consiste em uma caixa fechada com um 
orifício em uma das faces, conforme mostra a figura a 
seguir.
D
iv
an
zi
r P
ad
ilh
a.
 2
00
4.
 D
ig
ita
l.
Perceba que a luz proveniente do objeto projeta 
uma imagem menor e invertida na face oposta do furo.
o – tamanho do objeto
i – tamanho da imagem
p – distância do objeto ao orifício
p’ – distância da imagem ao orifício
Observe os raios de luz que formam a imagem. Note 
que existem dois triângulos semelhantes e, dessa seme-
lhança, é possível deduzir a seguinte relação:
i
o
p
p
’
Testes
Assimilação
01.01. (UNITAU − SP)  − Um observador A, olhando num 
espelho plano, vê outro observador B. Se B olhar no mesmo 
espelho, ele verá o observador A. Este fato é explicado pelo 
princípio da:
a) propagação retilínea da luz
b) independência dos raios luminosos
c) reversibilidade dos raios luminosos
d) reflexão
e) refração
01.02. (UFRGS) – A formação de sombra evidencia que:
a) a luz se propaga em linha reta     
b) a velocidade da luz não depende do referencial     
c) a luz sofre refração     
d) a luz é necessariamente fenômeno de natureza corpus-
cular     
e) a temperatura do obstáculo influi na luz que o atravessa
4 Extensivo Terceirão
01.03. (UFCE) – “Quando dois ou mais raios de luz vindos 
de fontes diferentes se cruzam, seguem suas trajetórias de 
forma independente, como se os outros não existissem.” Este 
texto caracteriza:
a) o princípio da reversibilidade dos raios de luminosos;          
b) o princípio da propagação retilínea da luz;
c) a refração da luz;          
d) o princípio da independência dos raios luminosos;           
e) a polarização da luz.
01.04. (UNITAU – SP) – Dois raios de luz, que se propagam 
em um meio homogêneo e transparente, interceptam-se 
em certo ponto. A partir desse ponto, pode-se afirmar que:
a) os raios luminosos cancelam-se.
b) mudam a direção de propagação.
c) continuam propagando-se na mesma direção e sentido 
que antes.
d) propagam-se em trajetórias curvas.
e) retornam em sentidos opostos.
Aperfeiçoamento
01.05. (IFCE) − Considere as seguintes afirmativas.
I. Os meios transparentes são meios em que a luz os per-
corre em trajetórias bem definidas, ou seja, a luz passa 
por esses meios regularmente.
II. Nos meios translúcidos, a luz não se propaga. Esses 
meios absorvem e refletem essa luz, e a luz absorvida é 
transformada em outras formas de energia. 
III. Nos meios opacos, a luz não passa por eles com tanta 
facilidade como nos meios transparentes: sua trajetória 
não é regular.
É (são) verdadeira(s)
a) apenas I
d) I e III
b) apenas II
e) II e III
c) apenas III
01.06. (UPF – RS) – Uma pessoa com visão perfeita observa 
um adesivo, de tamanho igual a 6 mm grudado na parede 
na altura de seus olhos. A distância entre o cristalino do olho 
e o adesivo é de 3 m. Supondo que a distância entre esse 
cristalino e a retina, onde se forma a imagem, é igual a 20 
mm, o tamanho da imagem do adesivo formada na retina é:
cristalino
adesivoretina
a) 4 × 10-3 mm 
c) 4 × 10-2 mm
e) 2 × 10-4 mm
b) 5 × 10-3 mm 
d) 5 × 10-4 mm 
01.07. (ITA – SP) – Dos objetos citados a seguir, assinale 
aquele que seria visível em uma sala perfeitamente escura.
a) um espelho;
b) qualquer superfície clara;
c) um fio aquecido ao rubro;
d) uma lâmpada desligada;
e) um gato preto.
01.08. (UFES) – A luz proveniente da explosão de uma 
estrela percorre 4,6 anos luz para chegar à Terra, quando, 
então, é observada em um telescópio. Pode-se afirmar que: 
a) a estrela estava a 365 mil quilômetros da Terra. 
b) a estrela estava a 13,8 milhões de