A ilusão de óptica é uma confusão do sentido da visão que provoca uma distorção da percepção da realidade devido a fenômenos ópticos que a luz sofreu. O olho humano, apesar de ótimo para visualizações em diversas condições, tem certas limitações para compreender a realidade física, visto que os feixes luminosos podem sofrer diversos fenômenos ópticos no caminho. Quando esses feixes luminosos sofrem alterações, podem causar certas confusões ao observador que não puder compreender a luz em sua totalidade. A essas confusões, damos o nome de ilusão de óptica.
Leia também: Óptica — área da Física que estuda a luz, seus fenômenos e como ela interage com a matéria
Resumo sobre ilusão de óptica
- A ilusão de óptica é uma confusão do sentido da visão que provoca uma distorção da percepção da realidade.
- Acontece quando ocorre algum fenômeno óptico com a luz.
- Ilusão de óptica devido à refração: objeto parcialmente dentro da água, objeto totalmente dentro da água, refração da luz solar no horizonte e miragem.
- Ilusão de óptica devido à reflexão: labirinto de espelhos, espelho distorcido e periscópio.
- Ilusão de óptica devido à difração: moscas volantes.
- Ilusão de óptica devido à absorção: Vantablack, a tinta mais escura do mundo.
O que é ilusão de óptica?
A ilusão de óptica é uma confusão do sentido da visão que provoca uma distorção da percepção da realidade física, ou seja, um engano quanto aos fenômenos luminosos, devido ao limitado olho humano. Para toda ilusão de óptica, existe uma explicação para tal engano com base nos já conhecidos fenômenos da óptica.
Por que a ilusão de óptica nos engana?
A ilusão de óptica acontece quando algum fenômeno óptico ocorre com a luz, seja por interagir com algum material, seja por qualquer outra razão física, fazendo formar alguma imagem que engana a visão humana.
Nem tudo o que vemos com os nossos olhos é o que realmente é. A posição em que vemos de um objeto pode não ser a verdadeira posição, pois o que realmente estamos vendo são os fótons (partículas da luz) que foram refletidos por esse objeto. Esses fótons podem ser refratados, refletidos, difratados ou ter sofrido qualquer outro fenômeno óptico no caminho, sem que percebamos.
Tipos de ilusão de óptica e como elas acontecem
Do ponto de vista da Física, os tipos de ilusão de óptica podem ser separados de acordo com o fenômeno óptico que os causou, são eles:
→ Ilusões de óptica provocadas pelo fenômeno da refração
Refração é o fenômeno óptico que ocorre quando o feixe luminoso muda sua direção ao ar por um meio com índice de refração diferente do meio inicial.
Um famoso exemplo de ilusão de óptica que ocorre devido à refração é o do objeto que parece estar deslocado de sua posição real. Esse exemplo pode ser visto na seguinte figura, em que a parcela da colher fora da água parece não estar em concordância com a posição da colher dentro da água:
O mesmo pode acontecer com um objeto totalmente dentro da água, e o observador de fora tem a ilusão do objeto estar em uma outra posição diferente da real, como pode ser visto na seguinte figura, em que o peixe aparenta estar em uma menor profundidade:
O mesmo ocorre também com a luz do Sol próxima da linha do horizonte ao cruzar com a atmosfera terrestre. Quanto mais próximo do solo, maior é a densidade do ar, e assim maior a refração da luz. Como resultado, os feixes luminosos têm sua direção alterada e o Sol aparenta estar em uma posição diferente da sua posição real.
Outro famoso exemplo de ilusão de óptica causada pela refração é o da miragem, como é o caso da ilusão de uma aparente poça de água no solo. Esse tipo de ilusão é comumente visto em rodovias de asfalto em dias ensolarados ou em desertos, como podemos ver na seguinte figura:
A miragem é um fenômeno óptico causado pelas refrações dos raios luminosos quando atravessam o ar quente até atingirem a reflexão total e subirem aos olhos do observador, produzindo uma trajetória curva:
Para saber mais sobre o fenômeno óptico da refração da luz, clique aqui.
→ Ilusões de óptica provocadas pelo fenômeno da reflexão
Reflexão é o fenômeno óptico que ocorre quando o feixe luminoso é refletido por um obstáculo, como o espelho.
Uma ilusão de óptica causada pela reflexão da luz em espelhos é usada nos labirintos de espelhos presentes em parques de diversão. Neles, os visitantes se perdem devido à presença de vários espelhos planos em suas paredes, criando uma ilusão de profundidade e caminhos infinitos:
Quando dois espelhos planos são associados com um determinado ângulo de abertura entre eles, o número de imagens n que se formarão é dado pela fórmula:
Outra divertida ilusão de óptica que utiliza do fenômeno da reflexão é o espelho distorcido, que, devido às suas distorções propositais, reflete a luz de forma distorcida, fazendo com que o visitante que se olha no espelho aparente ter formas não convencionais, com o objetivo cômico.
Aproveitando-se do fenômeno óptico da reflexão, é possível construir objetos como o periscópio, que permite visualizar objetos que estejam com obstáculos na sua frente ou em posições iníveis de realizar a sua visualização.
Ao refletir a luz através de dois espelhos planos com inclinação de 45° paralelos entre si, o observador que olhar na ocular do periscópio terá a ilusão de que está vendo o objeto na sua frente.
Para saber mais sobre o fenômeno óptico da reflexão da luz, clique aqui.
→ Ilusões de óptica provocadas pelo fenômeno da difração
Difração é o fenômeno óptico que ocorre quando o feixe luminoso é espalhado por um obstáculo ou orifício.
Ao olhar para o céu de dia sem nuvens ou para uma parede branca, você já deve ter visto pequenos pontos, filamentos, círculos ou manchas que surgem flutuando em nosso campo de visão. Esse fenômeno se chama moscas volantes. Ele acontece quando os feixes luminosos são difratados pelo humor vítreo presente dentro dos nossos olhos.
→ Ilusões de óptica provocadas pelo fenômeno da absorção
Absorção é o fenômeno que ocorre quando o feixe luminoso é absorvido pela superfície de um corpo.
A tinta mais escura do mundo é chamada de Vantablack, um material composto de nanotubos de carbono que absorve 99,965% da luz. Ela é tão escura que um objeto preenchido por ela causa a ilusão de não estar mais ali.
Para saber mais sobre o fenômeno óptico da absorção da luz, clique aqui.
Outros exemplos de ilusão de óptica
- Exemplo 1:
- Exemplo 2:
- Exemplo 3:
- Exemplo 4:
- Exemplo 5:
- Exemplo 6:
Crédito de imagem
[1] Surrey NanoSystems / Wikimedia Commons (reprodução)
Fontes
CARRON, Wilson; GUIMARÃES, Osvaldo. As faces da física (vol. único). 1. ed. Moderna, 1997.
HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos da Física: Óptica e Física Moderna (vol. 4). 9 ed. Rio de Janeiro, RJ: LTC, 2012.
NUSSENZVEIG, Herch Moysés. Curso de física básica: Óptica, Relatividade e Física Quântica (vol. 4). 2 ed. São Paulo: Editora Blucher, 2014.
