Conceitue raio de luz, conforme a óptica geométrica.

Passo 1

O enunciado pede que a gente conceitue “raio de luz” dentro da Óptica Geométrica.
· Conteúdo: Óptica Geométrica.
· O que precisamos: saber o que é um frente de onda (superfície de mesma fase da onda luminosa) e entender a ideia de normal a essa superfície.

Passo 2

Antes de definir “raio de luz”, vamos ver rapidinho o que é um frente de onda. Imagina que a luz se comporta como onda: num mesmo instante, todos os pontos de uma frente de onda têm a mesma fase (como se estivessem “batendo” juntos). Essas frentes podem ser esferas (de uma fonte pontual) ou planos (no caso de luz bem paralela).

Passo 3

Agora sim: um raio de luz é, de forma idealizada, a linha (ou setinha) que mostra a direção de propagação dessa onda. Em linguagem mais técnica, é a normal (perpendicular) à frente de onda.
Matematicamente, se Phi(r,t) = constante define uma frente de onda, o vetor direção do raio é dado por
rpropto nabla Phi(r,t),,
pois o gradiente aponta para onde a fase muda mais rápido, isto é, a direção de propagação.

Resposta

Um raio de luz, na Óptica Geométrica, é a trajetória idealizada (reta) que indica a direção de propagação da luz, sendo sempre perpendicular (normal) às frentes de onda.

Exercícios relacionados