Feixe de luz: o que é, tipos, exemplos e muito mais
Um feixe de luz é um conjunto de raios luminosos. Esse tipo de conceito físico é fundamental para a compreensão da óptica geométrica e serve como ponto inicial da Física de partículas
O feixe de luz ou feixe luminoso é um conjunto de raios de luz que podem ser: paralelos, convergentes ou divergentes. Além disso, eles são uma aproximação teórica, porque não é possível observar raios luminosos individuais. Nesse post você verá o que é um feixe de luz, quais são seus tipos e muito mais. Confira!
Feixe de luz X raio de luz
O que é o feixe de luz
A palavra "feixe" é um conjunto de objetos paralelos que estão colocados próximos uns aos outros. Por exemplo, as cerdas de uma vassoura ou de uma escova de dentes. Dessa forma, o feixe de luz, por definição, é um conjunto de raios luminosos paralelos.
O conceito de feixe luminoso é uma das partes fundamentais da óptica geométrica e na Física de partículas. Nesses casos, os feixes de luz são usados no estudo da interação luminosa, com a matéria ou em aceleradores de partículas, respectivamente. Dessa forma, é possível classificar os feixes em três tipos distintos. São eles: paralelos, convergentes e divergentes.
Os feixes luminosos são classificados em três tipos: paralelos, cônicos convergentes e cônicos divergentes. Veja o que é cada um deles e um exemplo de aplicação de cada.
Quando a fonte luminosa está localizada a uma distância suficientemente grande, pode-se considerar que os raios de luz incidentes são paralelos. Dessa forma, um feixe de luz adotado é classificado como paralelo. Ou seja, todos os raios de luz estão lado a lado e viajam paralelamente entre si.
Luz do sol: O sol é uma fonte luminosa primária e está localizado a uma distância suficientemente grande da Terra. Assim, os feixes de luz que chegam aqui podem ser considerados todos paralelos.
Cônicos convergentes
Quando raios paralelos atravessam uma lente e se aproximam entre si, diz-se que esse feixe é convergente. A nomenclatura cônica diz respeito à tridimensionalidade dos feixes. Dessa forma, veja um exemplo deste tipo:
Lente convergente: quando um feixe de raios paralelos atravessa uma lente convergente, os raios vão todos para o foco. Nesse percurso, o feixe luminoso é considerado cônico convergente.
Cônicos divergentes
Quando um feixe paralelo atravessa uma lente divergente, os raios se separam. Dessa maneira, esse feixe é chamado de divergente. Além disso, como no feixe convergente, a nomenclatura cônica diz respeito à tridimensionalidade dos feixes.
Lente divergente: quando um feixe de raios paralelos atravessa uma lente divergente, os raios partem todos a partir do foco, que é virtual. Nesse percurso, o feixe luminoso é considerado cônico divergente..
A partir dessa classificação, fica fácil entender o que acontece com o comportamento dos raios notáveis em uma lente convergente ou em uma lente divergente. Contudo, é preciso compreender as diferenças entre feixe e raio luminoso.
Raio de luz é uma linha imaginária pela qual se assume a propagação da luz. Essa linha, em um meio homogêneo, isotrópico e transparente, viaja em linha reta. Isso acontece devido ao princípio da propagação retilínea da luz.
Entretanto, um feixe de luz é um conjunto de vários raios luminosos que se propagam juntos. Eles podem ser paralelos, convergentes ou divergentes.
Vídeos sobre feixe de luz
O estudo da óptica geométrica pode parecer abstrato. Contudo, a visualização dos conceitos aprendidos facilita seu entendimento. Dessa maneira, veja os vídeos selecionados para entender melhor o que foi visto até aqui.
O início do estudo da óptica geométrica acontece no entendimento dos seus conceitos fundamentais. Dentre eles, está a compreensão do que é um feixe luminoso. Por isso, assista ao vídeo do professor Marcelo Boaro para entender quais são esses conceitos. Além disso, ao fim da aula, o docente resolve um exercício de aplicação.
Os tipos de feixes de luz
O canal Universo da Física explica quais são os três tipos de feixes luminosos. Ao longo do vídeo são dados exemplos de cada um deles. Além disso, durante o vídeo é realizado um breve experimento ilustrativo para mostrar cada tipo de feixe trabalhado na aula.
Experimento com feixes de luz
Os feixes luminosos se propagam paralelamente em um meio isotrópico, homogêneo e transparente. Essa é a propagação retilínea da luz. Porém, caso algum meio não tenha essas características, os efeitos observados podem ser diversos. Por exemplo, no experimento realizado pelo canal Manual do Mundo, o feixe luminoso não se propaga em linha reta porque o meio não é homogêneo e isotrópico.
A óptica geométrica é uma área muito importante da Física. Ela é responsável por parte do conteúdo de Física no Ensino Médio. Por isso, é crucial compreender bem os seus conceitos. Dessa forma, veja mais sobre os espelhos esféricos.
Tanaka, Hugo Shigueo. Feixe de luz. Todo Estudo. Disponível em: https://www.todoestudo.com.br/fisica/feixe-de-luz. Acesso em: 19 de January de 2022.
Considere um observador frente a três anteparos, em um meio homogêneo e transparente, cada um com um orifício em seu respectivo centro, conforme mostra a figura que se segue. Através desses orifícios, o observador consegue enxergar a chama de uma vela devido a um princípio da Óptica Geométrica denominado _________.
a)Princípio de independência dos raios de luz.
b)Princípio de reversibilidade dos raios de luz.
c)Princípio da propagação retilínea dos da luz.
d) Princípio da reflexão dos raios de luz.
O princípio que explica a situação descrita é o princípio da propagação retilínea dos raios de luz.
A energia solar fotovoltaica é uma das fontes de energia em franca ascenção no Brasil. Dentre os diversos componentes de um sistema solar fotovoltaico, destaca-se o painel solar. De modo simplificado, esse componente é constituído por uma camada de vidro para proteção mecânica, seguida de uma camada formada por células solares e uma última camada, na parte inferior, também para proteção e isolamento.
Sento o vidro um material semitransparente, um raio solar que chega ao painel é
Os feixes que incidem em um material semitransparente são parcialmente refletidos e parcialmente refratados.