A Luz e o
seu comportamento físico:
A energia electromagnética:
É o nome da
teoria unificada desenvolvida por James
Maxwell para explicar a relação entre a eletricidade e o magnetismo. Esta teoria baseia-se no conceito
de campo eletromagnético.
O campo magnético é resultado do movimento de cargas elétricas, ou seja, é resultado de corrente
elétrica.
A
variação do fluxo
magnético resulta
em um campo
elétrico
(fenômeno conhecido por indução eletromagnética, mecanismo utilizado em geradores
elétricos, motores e transformadores de tensão).
Semelhantemente, a
variação de um campo elétrico gera um campo magnético. Devido a essa
interdependência entre campo elétrico e campo magnético, faz sentido falar em
uma única entidade chamada campo eletromagnético.
A propagação da luz:
Inúmeras
experiências demonstram que a luz se propaga em linha reta e em todas as
direções, em qualquer meio homogêneo e transparente. Chama-se raio luminoso a
linha que indica a direção de propagação da luz. O conjunto de raios que parte
de um ponto é um feixe. Se o ponto de onde procedem os raios está muito
distante, os raios são considerados paralelos. Numa casa às escuras, uma
pequena abertura numa janela nos permite observar a trajetória reta da luz. Do
mesmo modo, se fizermos alguns furos nas paredes de uma caixa opaca e
acendermos uma lâmpada em seu interior, percebemos que a luz sai por todos os
orifícios, isto é, ela se propaga em todas as direções.A luz
propaga-se em linha reta. Por isso, a chama da vela só será vista se os furos
da cartolina e o olho estiverem alinhados com ela.
A frequência da luz:
A matéria
da luz:
Incidência da luz paralela ao eixo óptico ou
segundo uma seção principal (Minerais Uniaxiais)
Um raio de luz não polarizado que incide normalmente na superfície de um cristal, paralelamente a uma seção
principal (aquela que contém o eixo óptico), conforme esquema mostrado na
figura ao lado, sofrerá o fenômeno da dupla refração, com o surgimento de dois
raios de luz, ordinário (O) e extraordinário (E), que vibram em planos
ortogonais entre si.
Por outro lado se um raio de luz polarizado incidir
normalmente na superfície de um cristal vibrando paralelamente a ao eixo
óptico, conforme esquema 2 da figura, este atravessará o cristal sem sofrer
desvio pois sua direção de polarização é paralela a uma direção privilegiada da
indicatriz.
|
|
A reflexão da luz:
Ondas
reflectidas são simplesmente as ondas que não são nem transmitidos nem
absorvido, mas estão reflectidos a partir da superfície do meio que encontram.
Quando uma onda se aproxima de uma superfície reflectora, tal como um espelho,
a onda que atinge a superfície é chamado a onda incidente,
e aquele que salta para trás é chamado a onda refletida. Uma linha imaginária
perpendicular ao ponto em que a onda incidente atinge a superfície reflectora é
chamado o normal, ou a perpendicular. O ângulo entre a onda incidente e a
normal é chamado o ângulo de incidência.
A absorção da luz:
A luz é urna forma de radiação eletromagnética
que possui características de onda e de partícula (fóton). O movimento
ondulatório é caracterizado pelo comprimento de onda (
), o qual corresponde à distância linear entre duas cristas,
medido em nanômetros (nm), que corresponde a 10-9 m .
O conteúdo energético da luz é inversamente
proporcional ao comprimento de onda, de tal forma que a luz violeta de
= 380 nm é bem mais energética do que a luz vermelha de
= 700 nm. Dentro do exposto podemos dizer que a luz é
constituída de partículas de energia denominadas fótons, em que o conteúdo
energético está intimamente relacionado com o comprimento de onda. A absorção
de luz pela matéria envolve a incorporação da energia contida no fóton à
estrutura das moléculas absorventes.
Quando isso acontece, as moléculas absorventes
passam do estado fundamental (estado energético mais baixo) para o estado
excitado (estado energético mais alto).
Contudo, a duração do estado excitado normalmente é
breve, e a molécula retorna ao estado fundamental após aproximadamente 10-8
segundos. Geralmente, o retorno ao estado fundamental libera energia na forma
de calor. Portanto, quando um feixe de luz monocromática (1 comprimento de
onda) atravessa uma solução que contém moléculas absorventes, parte das ondas
eletromagnéticas seriam absorvidas pelas moléculas presentes na solução,
assumindo o estado excitado, as quais retornariam a seguir ao estado
fundamental, liberando a energia na forma de calor.
A difusão da luz:
Espectro visível
|
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Cor
|
Comprimento de onda
(nm) |
Freqüência
(THz) |
violeta
|
~ 380-440
|
~ 790-680
|
azul
|
~ 440-485
|
~ 680-620
|
ciano
|
~ 485-500
|
~ 620-600
|
verde
|
~ 500-565
|
~ 600-530
|
amarelo
|
~ 565-590
|
~ 530-510
|
laranja
|
~ 590-625
|
~ 510-480
|
vermelho
|
~ 625-740
|
~ 625-740
|
A adição na Luz:
RGB
É a
abreviatura do sistema de cores aditivas formado por Vermelho (Red), Verde (Green) e Azul (Blue). O propósito principal do sistema
RGB é a reprodução de cores em dispositivos eletrônicos como monitores de TV e
computador, "datashows", scanners e câmeras digitais, assim como na
fotografia tradicional.
A luz
natural:
Proveniente
do sol, directa ou dispersa pelas nuvens, é muito utilizada na tomada das
imagens em vídeo.
Entre os
problemas que podem surgir na utilização desta fonte de luz podemos contar os
seguintes:
1.- Uma
certa imprevisibilidade em quanto ao carácter da luz solar. O céu com nuvens
produz uma luz difusa e dispersa enquanto que o sol ao meio dia produzirá uma
luz dura e com fortes contrastes.
2.- Mudança
rápida na temperatura de cor ao longo do dia, o que origina reproduções
cromáticas incorrectas .
3.- A
constante mudança da direcção da luz que acaba por afectar a situação das
sombras n os objectos imóveis
4.- A
diferença da duração da luz diurna no inverno e no verão.
5.- A
distinta angulação do sol em relação à terra segundo as estações do ano.
6.- A
necessidade de recorrer à utilização de superfícies pouco reflectoras que
ajudem a diminuir o contraste entre luzes e sombras.
7.- Ter de
recorrer a fontes de iluminação artificial para corrigir os efeitos da luz
natural ou para criar efeitos, provocando algumas inconpatibiliades que obrigam
a utilização de filtros nos projectores de iluminação
.
A luz
artificial:
A principal desvantagem deste tipo de luz prende-se com a
dificuldade de iluminar grandes espaços que exigem um enorme potencial
eléctrico. Um outro problema é a incompatibilidade com as diversas fontes de
luz pelas diferenças de temperatura de cor. Mesmo com estas dificuldades os
operadores de imagem muitas vezes preferem a luz artificial , conseguem
controlar melhor todos os parâmetros que intervém na iluminação de um objecto:
a potência luminosa, a suavidade ou dureza da luz, o controlo da luz e das sombras,
a direcção do foco luminoso, temperatura de cor e a filtragem.
A
temperatura de cor:
A
definição de Temperatura de cor está baseada na relação entre a temperatura de
um material hipotético e estandardizada conhecido por corpo negro radiador, e a
distribuição de energia da sua luz emitida à medida que a temperatura deste
corpo negro é elevada do zero absoluto até temperaturas cada vez mais elevadas.
Expressa a aparência de cor da luz emitida pela fonte de luz. A sua unidade de
medida é o Kelvin (K). Quanto mais alta a temperatura de cor, mais
clara é a tonalidade de cor da luz. Quando falamos em luz quente ou fria, não
estamos nos referindo ao calor físico da lâmpada, e sim a tonalidade de cor que
ela apresenta ao ambiente. Luz com tonalidade de cor mais suave torna-se mais
aconchegante e relaxante, luz mais clara mais estimulante.
4. Equipamentos de Iluminação:
REFLECTORES
Difusores
Projetores para Iluminação
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