Conteúdos a Lecionar:

A luz permite não só ver tudo quanto nos rodeia como também constituir-se como uma fonte de energia de vital importância para o planeta Terra. A luz permite ainda o envio e recepção de informação. O Sol é a nossa principal fonte de luz. Diz-se que é um corpo luminoso. Mas existem muitas outras fontes luminosas:

Fontes Luminosas: Corpos com Luz Própria

Os corpos luminosos são corpos com luz própria. Há outros corpos que são iluminados. Estes corpos recebem a luz emitida pelos corpos luminosos, refletindo-a parcialmente. A Terra e a Lua são exemplos de corpos que refletem a luz emitida pelo Sol. As pessoas, bem como muitos dos objetos do nosso dia a dia, como livros, mesas, etc, são corpos iluminados.

Corpos Iluminados: A Terra e a Lua refletem parcialmente a Luz do Sol

A luz refletida por um livro chega aos olhos e por isso é possível vê-lo. A fonte luminosa pode ter origem natural (o Sol) ou artificial (a luz de um candeeiro). A luz que incide na página do livro é refletida e permite a leitura. O corpo luminoso (a lâmpada acesa do candeeiro), o corpo iluminado (livro) e o detetor (olho de uma pessoa) constituem o chamado triângulo de visão:

Visão: Triângulo da Visão

A luz propaga-se num meio homogéneo segundo uma trajectória rectilínea. Se o meio não for homogéneo, a propagação rectilínea da luz não ocorre. Num dia de sol, facilmente se observa que feixes de luz que se propagam por entre as árvores de um pinhal, o fazem em linha reta:

Luz: Um Feixe de Luz propaga-se Retilineamente

Há meios que se deixam atravessar pela luz, e assim, se olharmos através deles, vemos os objectos que estão do outro lado. Dizemos que a luz não se difunde neles. O vidro, a água límpida, o ar e determinados tipos de plástico são alguns exemplos. Designam-se por meios transparentes. Há outros meios que também se deixam atravessar pela luz. No entanto, não permitem observar com nitidez os objectos, quando olhamos através deles. Dizemos que a luz se difunde neles. O vidro martelado, o vidro acidado, alguns plásticos, o nevoeiro e a neblina são alguns exemplos. Dizem-se meios translúcidos:

Materiais Transparentes e Translúcidos: O Vidro e o Plástico

A aplicação de vidros nas habitações permite aos seus habitantes desfrutar da luz do sol e observar os exteriores. No entanto, por vezes, ainda que seja necessário ou recomendável desfrutar da luz exterior, não é desejável que seja possível deixar ver os interiores. Aplicam-se materiais translúcidos:

Materiais Translúcidos: Aplicações Vantajosas

Existem ainda outros meios que não se deixam atravessar pela luz. É o que sucede com a madeira das portas ou dos troncos das árvores, as folhas de cartolina, as rochas, o solo e, até, os seres vivos. Estes meios são opacos.

Material Opaco: A Madeira não deixa passar a luz

No dia a dia, são inúmeros os exemplos de materiais transparentes, translúcidos e opacos:

Exemplos de Superfícies Materiais: Transparentes, Translúcidos e Opacos

Quando a luz incide nos materiais opacos produz sombras. Formam-se sempre do lado oposto ao da incidência da luz:

Materiais Opacos: Formam Sombras

A Lua é um Corpo Celeste opaco. Como tal, é capaz de produzir sombra quando iluminada pelo Sol. É a sombra da Lua que, quando se projeta na Terra, origina os eclipses do Sol:

Lua: A Lua produz Sombra porque é um Material Opaco

O eclipse do Sol pode ser parcial, (Zona de Penúmbra), ou total, (Zona de Sombra). Em qualquer dos casos, o eclipse solar ocorre porque os três astros, Sol, Terra e Lua estão perfeitamente alinhados, estando a Lua a "tapar" a luz proveniente do Sol, (A Lua está no trajeto dos feixes de luz do Sol):

Eclipse do Sol: Projeção da Sombra

Este fenómeno luminoso pode ser observado a partir do espaço, reconhecendo-se facilmente o local onde a sombra da Lua é projetada:

Lua: Eclipse do Sol visto do Espaço

A altura e a mancha da sombra dos objetos varia com a distância do objeto à fonte luminosa. Quanto mais próximo se encontra o objeto da fonte luminosa, maior é o tamanho da sombra e mais claro o seu tom. Quanto mais afastado se encontra o objeto da fonte luminosa, menor é o tamanho da sombra e mais escuro o seu tom:

Sombras: Tamanho e Tom de uma Sombra

Ao longo do dia também se verifica que a sombra dos objetos varia à medida que o Sol executa o seu movimento aparente em torno da Terra:

Sombras: A Sombra dos objetos varia ao longo do dia

A nossa sombra, tal como os demais objetos varia ao longo das horas do dia, sendo esta mínima quando estamos no chamado meio dia solar:

Sombras: A nossa Sombra varia ao longo do dia

O jogo das sombras é uma atividade lúdica muito comum. Esta é possível porque as nossas mãos são opacas, isto é, projetam sombras quando interrompem um feixe de Luz:

Sombras: Jogo das Sombras

Os feixes luminosos podem esquematizar-se através de conjuntos de raios luminosos. Um raio luminoso representa-se por meio de uma linha, cuja seta indica o sentido desse raio. O raio luminoso é uma abstracção geométrica, correspondendo a uma direcção do espaço. Os feixes de luz podem ser divergentes, convergentes e paralelos:

Classificação dos Raios Luminosos: Convergentes, Paralelos e Divergentes

Na imagem que se segue, exemplificam-se casos de fontes luminosas de feixes convergentes e de feixes divergentes obtidas em laboratório com um Banco de Óptica:

Raios Luminosos: Exemplos de Feixes de Luz Divergente e Convergente

Existem holofotes que são exemplos de fontes luminosas de feixes divergentes. São capazes de iluminar áreas significativas de um palco, por exemplo:

Holofotes: Feixe de Luz Divergente

Existem lazers potentes que são utilizados para sinalização e que são exemplos, tal como os faróis de um carro, de fontes luminosas de feixes praticamente paralelos:

Holofotes Direcionais: Feixe de Luz praticamente Paralelo