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Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Ciências Ensino Fundamental, 9º Ano Os fenômenos ópticos e suas relações com situações do cotidiano, destacando os recursos tecnológicos e sua aplicabilidade

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Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Ciências

Ensino Fundamental, 9º AnoOs fenômenos ópticos e suas relações com

situações do cotidiano, destacando os recursos tecnológicos e sua aplicabilidade

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Ciências, 9º AnoOs Fenômenos Ópticos e suas Relações.

Óptica Geométrica

Óptica Geométrica é a parte da Física que estuda os fenômenos relacionados à propagação da luz.

Mas o que é LUZ?

O principal conceito a ser entendido para a boa compreensão do estudo da Óptica é o de LUZ.

Imagem: Jessie Eastland aka Robert DeMeo / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported

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Ciências, 9º AnoOs Fenômenos Ópticos e suas Relações.

A Luz é uma energia radiante que causa a sensação de visão.

Fonte de luz

Objeto Iluminado

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Há tempos que o homem se preocupa com a luz e com a escuridão. A princípio, as únicas fontes de luz conhecidas eram o Sol, a Lua e as estrelas.

Sol Lua Estrela

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Imagem: Lawrie Cate / Creative Commons Attribution 2.0 Generic

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Com o surgimento do fogo, formas não naturais começam a ser usadas, tais como: tochas, velas e lamparinas. Posteriormente, surgem as lâmpadas e o laser.

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Tipos de Fontes de Luz.

Fonte de Luz Primária (corpo luminoso):

É aquela que possui luz própria, sendo é classificada em:

1- Primária Incandescente: É aquela que possui luz própria à elevada temperatura.EX.:

Imagem: Jessie Eastland aka Robert DeMeo / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported

Sol

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2-Primária Luminescente: É aquela que possui luz própria à baixa temperatura.EX.:

Vagalume

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Fonte de Luz Secundária (corpo Iluminado):

É aquela que reflete a luz que recebe das fontes primárias.EX.:

1- Lua 2- Formiga 3- Avião

Imagem: Lawrie Cate / Creative Commons Attribution 2.0 Generic

Imagem: Luke Elstad / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported

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A vida em nosso planeta está baseada na presença da luz, sem ela seria impossível a sobrevivência do homem na Terra.

As plantas precisam da luz para que ocorra a fotossíntese e, consequentemente, a produção de oxigênio

As brisas e os ventos são formados pelo aquecimento do ar.

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Raio de luzA representação geométrica da luz recebe o nome de Raio de Luz. É classificado em :

Cilíndrico ou paralelo.Ex.: Holofote

Cônico divergente.Ex.: Lanterna

Cônico convergente.Ex.: Lupa

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Meios ÓpticosTransparentes: Permite a visualização nítida dos objetos através dele.

O Ar O Vidro A Água

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Imagem: National Bureau of Standards / US Fedral Government / Domínio Público

Imagem: Zimbres / Creative Commons Attribution-Share Alike 2.5 Generic

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Translúcidos: Não permite a visualização nítida através dele. A luz atravessa parcialmente o meio.

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Ex.: Uma cortina de pano fino. Você consegue ver quem está atrás dela mas não com total nitidez.

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Opacos: Não permitem a visualização dos objetos através dele. A luz não atravessa o meio, ela é absorvida por ele.Ex.: Uma porta de madeira. Você não consegue ver quem está atrás dela.

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Fenômenos ÓpticosI-Reflexão Regular: a luz incidente na superfície (S) volta ao

mesmo meio, regularmente. Ocorre quando S é uma superfície metálica bem polida (espelho).1

A superfície S é o espelho.Observe que os raios de luz incidem e se refletem paralelamente.

S

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Existem basicamente dois tipos de espelhos.

1- Os Espelhos Planos: são esses usados no dia a dia e têm a finalidade da observação nítida e detalhada dos objetos.Seu uso pode ser estético ou decorativo.

Imagem: Gryffindor / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported

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2- Os Espelhos Esféricos: são esses usados para casos específicos e têm a finalidade da observação ampla sem a preocupação com nitidez.É usado normalmente para fazer vigilância pois possui um maior campo de visão.

Imagem: Les Chatfield / Creative Commons Attribution 2.0 Generic

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Obs.: Mesmo se a superfície (S) não for metálica pode ocorrer uma reflexão regular e tem-se uma superfície especular. É o caso daquilo que as pessoas chamam de espelho d'água.

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Imagem: Christian Schirm / Domínio Público

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II- Reflexão Irregular ou Difusa: a luz incidente em S volta ao mesmo meio, irregularmente. Ocorre quando S é uma superfície rugosa (corpos iluminados visíveis).2

A reflexão difusa permite a visualização dos objetos e a identificação de sua cor.

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A cor de um corpo.

A cor que um corpo apresenta, por reflexão, é determinada pelo tipo de luz que ele reflete. Por exemplo, um corpo, ao ser iluminado pela luz branca (que contém todas as cores), apresenta-se vermelho, porque reflete a luz vermelha e absorve as demais.

Um corpo iluminado pela luz branca se apresenta branco porque reflete todas as cores. Um corpo negro absorve todas as cores.

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Se a bandeira do Brasil for iluminada com Luz amarela, como ela será vista?

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O que é amarelo será visto amarelo, o que é branco será visto amarelo e o restante absorverá o amarelo e será visto preto.

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III- Refração: a luz incidente atravessa S e continua a propagar no outro meio. Ocorre quando S separa dois meios transparentes (água/ar, água/vidro etc.).3

Meio 1

Meio 2

Só conseguimos ver o peixe dentro d'água

por que a luz emitida por ele atravessa asuperfície chegando até nossos olhos.

Imagem: Cacophony / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported

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Os óculos, as lentes de contato, os telescópios e os microscópios são exemplos de aplicação da refração da Luz.

Imagem: Luxottica / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported

Imagem: Danielozma / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported

Imagem: Bpw / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported

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IV- Absorção: a luz incidente em S não se reflete e nem se refrata. A luz, que é uma forma de energia radiante, é absorvida em S, aquecendo-a. Ocorre, por exemplo, nos corpos pintados de preto (corpos negros).4

Uma roupa preta absorve mais calor l

Imagem: Ziko / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported

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Vamos tentar responder algumas perguntas interessantes?!

1-Por que o céu é azul? A luz é formada pela união de várias cores. Ao entrar em contato com a atmosfera, ela se espalha devido às partículas existentes no ar.Porém, cada cor espalha-se de forma diferente, dependendo do seu comprimento de onda. Quanto mais curtas, mais espalhadas elas se tornam. O comprimento da onda azul faz com que ela se espalhe o suficiente para dar ao céu a tonalidade que vemos.5

Imagem: Mamonello / Creative Commons Attribution 2.0 Generic

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2-Como ocorre o arco Íris?

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O arco-íris é formado quando a luz do sol (branca) incide sobre uma gota de água na atmosfera. Uma parte da luz do sol é refratada para dentro da gota de água. No interior dela, sofre reflexão, e, depois, novamente, sofre refração, voltando para a atmosfera.

Quando a luz passa pela gota de chuva, a refração da luz vai voltar em várias cores, tais como: violeta, anil, azul, verde, amarelo, laranja e vermelho, que são as cores do arco-íris, por isso , quando se tem chuva e sol, dizemos que irá se formar o arco-íris.6Im

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3-O que uma miragem?

A expressão francesa “se mirer”, que significa ver-se no espelho, deu origem ao termo miragem. As miragens se formam a partir do fenômeno da reflexão total da luz.7

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Imagem: Tom Ruen / Domínio Público

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Tabela de Imagensn° do slide

direito da imagem como está ao lado da foto

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2 Jessie Eastland aka Robert DeMeo / Creative

Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Actual_Sunset.jpg

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3a Asti / Domínio Público http://commons.wikimedia.org/wiki/File:CANDLE_lampada_da_tavolo_DARUMA_(1967)_2.jpg

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3b Kango / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Rose_rouge.JPG

03/09/2012

3c SheLovesGhosts / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Iris_centralheterochromy.jpg

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4a Jessie Eastland aka Robert DeMeo / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Actual_Sunset.jpg

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4b Lawrie Cate / Creative Commons Attribution 2.0 Generic

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Lawrie_Cate_-_Moon_(by).jpg

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4c Friendlystar / Creative Commons Attribution 3.0 Unported

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Alpha_Capricorni.jpg

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5a 4028mdk09 / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Einzelne_Kerze.JPG

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5b Sledzik1984 / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Vizual_pokazy_laserowe_1.jpg

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5c KMJ / Creative Commons Attribution-Share

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6 Jessie Eastland aka Robert DeMeo / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Actual_Sunset.jpg

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7 Nevit Dilmen / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Firefly_Nevit_02678_cr.jpg

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8a Lawrie Cate / Creative Commons Attribution 2.0 Generic

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Lawrie_Cate_-_Moon_(by).jpg

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8b Luke Elstad / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ant_on_leaf.jpg

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8c FlugKerl2 / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Hughes_H-1_Racer_Replica_Oshkosh_2003.jpg

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9a Pixeltoo / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Groseilles_blanches.jpg

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9b Adrian Beney / Creative Commons Attribution-Share Alike 2.0 Generic

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Windy_day_in_Burghead_-_geograph.org.uk_-_903788.jpg

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11a Adrian Beney / Creative Commons Attribution-Share Alike 2.0 Generic

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Windy_day_in_Burghead_-_geograph.org.uk_-_903788.jpg

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11b National Bureau of Standards / US Fedral Government / Domínio Público

http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Standard_kilogram,_2.jpg

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11c Zimbres / Creative Commons Attribution-

Share Alike 2.5 Generichttps://commons.wikimedia.org/wiki/File:Refraction.jpg

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12 Chuck Marean / Creative Commons Attribution 3.0 United States

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Track_blind.jpg

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13 Jebulon / Creative Commons CC0 1.0 Universal Public Domain Dedication

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Wooden_door_Florence.jpg

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15 Gryffindor / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Johann_Jacob_Kirstein_001.JPG

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16 Les Chatfield / Creative Commons Attribution 2.0 Generic

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Routemaster_stair_mirror.jpg

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17 Christian Schirm / Domínio Público https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Kloentalersee.jpg

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21 Cacophony / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sturgeon.jpg

03/09/2012

22a Luxottica / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Persol_sunglasses.jpg

03/09/2012

22b Danielozma / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ansu_2007_osservatorio_mobile.jpg

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22c Bpw / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Contact_lens.JPG

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23 Ziko / Creative Commons Attribution-Share

Alike 3.0 Unportedhttps://commons.wikimedia.org/wiki/File:Attribution_T-shirt_CCN.JPG

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24 Mamonello / Creative Commons Attribution 2.0 Generic

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Blue_skies.jpg

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25 Wing-Chi Poon / Creative Commons - Atribuição - Partilha nos Mesmos Termos 2.5 Genérica

http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:WhereRainbowRises.jpg

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26 Tom Ruen / Domínio Público http://en.wikipedia.org/wiki/File:Roadmirage.jpg 03/09/2012