Área 10
Ótica
Raios de luz, espelhos e lentes
A ótica trata da luz: como ela se propaga em linha reta, é refletida pelos espelhos e é desviada quando passa para o vidro ou para a água. As lentes e os espelhos usam estas regras para formar imagens em câmeras, óculos e telescópios.
Para quem é?
Crianças que gostam de enigmas com ângulos e sombras, e todos os que têm curiosidade sobre óculos, câmeras e arco-íris.
O que se aprende
- Como a luz viaja em forma de raios e produz sombras
- Como um espelho reflete a luz: o ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão
- Por que razão a luz é desviada (refração) quando passa para o vidro ou para a água
- Como as lentes fazem a luz convergir ou divergir e formam imagens
Exemplos de experiências
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Apontar um raio de luz para um espelho e medir os ângulos antes e depois da reflexão.
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Fazer passar um raio por um bloco de vidro e observar como a sua direção muda.
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Mover uma lente ao longo de um banco ótico e descobrir onde a imagem fica nítida.
Coisas para construir
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Um periscópio com dois espelhos
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Uma montagem de lupa
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Um modelo de câmera com uma lente e uma tela
Estes exemplos mostram o tipo de trabalho desta área. As lições publicadas podem ser diferentes.
O que a simulação simplifica
- A luz é tratada principalmente como raios (ótica geométrica); os efeitos ondulatórios, como a interferência e a difração, ficam fora do âmbito destas lições.
- As lentes e os espelhos têm formas ideais; as lentes reais têm imperfeições e podem desfocar as cores.
Todas as simulações simplificam a realidade. Saber como a simplificam faz parte de aprender engenharia.
Relação com as disciplinas escolares
Física (luz), matemática (ângulos e geometria), biologia (o olho), artes e fotografia
Ligações com outras áreas
A ótica está ligada aos circuitos elétricos (fontes de luz e sensores), às estruturas e materiais (vidro e transparência) e à robótica (câmeras e sensores de luz).
É bom saber
O seu olho também tem uma lente: ela foca a luz no fundo do olho, de forma parecida com a lente de uma câmera, que foca a luz no sensor.