
Óptica é a parte da Física que estuda fenômenos associados à luz.
Divide-se em óptica geométrica e óptica física, de acordo com a forma que a luz se comporta.

Óptica é a parte da Física responsável pelo estudo dos fenômenos associados à luz.
Os fenômenos relacionados à óptica são conhecidos desde a antiguidade. Existem registros de que, em 2.283 a.C., já eram utilizados cristais de rocha para observar as estrelas. Na Idade Antiga, na Assíria, já havia a lente de cristal; e, na Grécia, utilizava-se a lente de vidro para obter fogo.
O grande salto no estudo da óptica ocorreu no século XVI. Galileu Galilei apresentou o primeiro telescópio, em 1609, e Snell Descartes chegou à Lei da refração. O trabalho mais importante dessa época foi a medição da velocidade da luz, o valor encontrado foi c = 3,08 . 1010 cm/s, obtido por Bradley, em 1728.
Outro importante nome para a evolução dos estudos sobre a Óptica foi o de Huygens, que, em 1678, apresentou a hipótese de que a luz seria uma onda. Isaac Newton também deixou suas contribuições na área, entre elas a teoria da variação do índice de refração da luz pela variação da cor, que pode ser observada na dispersão da luz ao passar por um prisma.
O fato de se considerar apenas a natureza corpuscular da luz representou um atraso nos estudos da óptica. Somente em 1801 que Young realizou a experiência da interferência da luz, explicando-a a partir da teoria ondulatória. Em seguida, por volta de 1815, Fresnell explicou a teoria da difração da luz também através da teoria ondulatória.
Outro cientista importante para o desenvolvimento dessa teoria foi Foucault, que descobriu que a velocidade da luz era maior no ar do que na água. Essa descoberta ia de encontro à teoria corpuscular, que afirmava que a velocidade da luz era maior na água que no ar. Foi de James Clerk Maxwell a principal evidência de que a luz comportava-se como uma onda eletromagnética, pois ele provou que a velocidade de propagação de uma onda eletromagnética no espaço era igual à velocidade de propagação da luz.
Essa teoria de que a luz comportava-se apenas como uma onda eletromagnética foi questionada no final do século XIX. Isso porque não era suficiente para explicar o efeito fotoelétrico. Einstein utilizou a teoria de Planck para mostrar que a luz era formada por “pequenos pacotes de energia”, os fótons. A partir dessa teoria, Arthur Compton demonstrou que quando um fóton e um elétron colidem, ambos se comportam como matéria.
A partir de então, a luz passou a ser considerada como onda e como partícula, dependendo do fenômeno estudado. Essa teoria é denominada de natureza dual da luz.
Sendo assim, os estudos da óptica são divididos em duas partes:
- Óptica geométrica: que é a parte da óptica que estuda a propagação da luz por meio dos raios de luz. Os fenômenos que essa área abrange são: propagação retilínea da luz, reflexão e refração da luz, espelhos e lentes;
- Óptica física: estuda o comportamento ondulatório da luz. Os fenômenos estudados por essa área são: emissão, composição, absorção, polarização, interferência e difração da luz.
A óptica é uma parte da Física que está muito presente no nosso dia a dia. Algumas de suas aplicações podem ser observadas, por exemplo:
- Em instrumentos utilizados para corrigir defeitos visuais, como os óculos e as lentes;
- Instrumentos para observação, é o caso dos microscópios, telescópios, lunetas;
- Em câmeras fotográficas, filmadoras etc.;
- Espelhos que podem ser utilizados para maquiagem ou em retrovisores. Reflexão da Luz
- A Reflexão ocorre quando a luz que incide numa superfície é reenviada por essa superfície. Por exemplo, a luz da lanterna apresentada na imagem seguinte incide numa superfície que a reenvia - reflete:
- Reflexão regular: se os raios de luz incidirem sobre uma superfície totalmente polida e forem refletidos todos na mesma direção e paralelos entre si, conforme mostra a figura abaixo:
- Reflexão difusa: ocorre quando os raios de luz incidem sobre uma superfície irregular e são refletidos em várias direções distintas, como mostra a figura:
- O ângulo de incidência é sempre igual ao ângulo de reflexão, αi = αr;
- O raio incidente, o raio refletido e a reta normal à superfície de separação pertencem a um só plano.Veja na figura abaixo como estão:

Reflexão é um fenômeno físico no qual ocorre a mudança da direção de propagação da luz (desde que o ângulo de incidência não seja de 90°).
Ou seja, consiste no retorno dos feixes de luz incidentes em direção à região de onde ela veio, após os mesmos entrarem em contacto com uma determinada superfície refletora.

O ar não é o único meio transparente que permite a propagação regular da luz. Ha também muitos outros, como a água, o vidro, a glicerina, o diamante etc.
É natural que a luz se comporte de maneira diferente quando ela se propaga nesses meios, principalmente no que diz respeito à sua velocidade de propagação.
Essa mudança na trajetória da luz durante a refração é responsável por diversos fenômenos interessantes, como por exemplo, o fato de, quando olhamos para o fundo de uma piscina com água, esse fundo estar aparentemente mais próximo se comparado com a piscina vazia. Também podemos citar as lentes e os prismas, instrumentos que utilizam o fenômeno da refração.

A reflexão e a refração da luz são fenômenos ópticos relacionados com a forma como a luz se propaga. Quando a luz incide sobre uma superfície, ela pode ser refletida e refratada.

Uma piscina aparenta ser mais rasa do que é por causa da refração da luz
Podemos observar na figura que a luz incide sobre uma superfície de separação entre dois meios com um ângulo de incidência i. Uma parte dela atravessa a superfície e passa de um meio para outro, ou seja, é refratada com um ângulo de refração r, e a outra parte retorna ao meio de origem.
Quando a superfície é polida, como no caso dos espelhos, a luz é totalmente refletida, ou seja, retorna ao meio de origem. A reflexão da luz pode ser classificada de duas formas:

Os raios de luz incidem sobre uma superfície polida e são refletidos na mesma direção

Os raios de luz incidem sobre uma superfície irregular e refletem em direções distintas
Existem duas Leis para a reflexão da luz:

De acordo com as Leis da reflexão, os raios incidente e refletido possuem o mesmo ângulo com a normal à superfície
A refração da luz consiste na mudança da velocidade da luz ao passar de um meio para o outro. É em virtude desse fenômeno que um objeto colocado dentro de um copo aparenta estar torto ou que uma piscina parece ser mais rasa do que realmente é.
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A intensidade da refração dependerá da variação sofrida pela velocidade ao passar de um meio para outro. Para caracterizar os meios materiais, existe o índice de refração, representado pela letra “n”, sendo calculado da seguinte forma:
n = c
v
v
Sendo que:
c – velocidade da luz no vácuo;
v – velocidade da luz no meio material;
n – índice de refração.
A lei básica da refração da luz, que também pode ser denominada lei de Snell, tem o seguinte enunciado:
Quando a luz passa de um meio, cujo índice de refração é n1, para outro meio, que tem índice de refração n2, temos:
n1 . Senθ1 = n2 . Sen θ2
Sendo que θ1 é o ângulo de incidência, e θ2, o ângulo de reflexão.
http://www.alunosonline.com.br/fisica/reflexao-e-refracao-da-luz.html
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