Óptica Geométrica Estuda a propagação da luz sem preocupar-se com a natureza da mesma. Fenômeno...
Transcript of Óptica Geométrica Estuda a propagação da luz sem preocupar-se com a natureza da mesma. Fenômeno...
Óptica Geométrica
Estuda a propagação da luz sem preocupar-se com a natureza da mesma.
Fenômeno ópticos:✔ Reflexão regular.✔ Reflexão difusa.✔ Refração regular.✔ Refração difusa.✔ Absorção.
Objetos luminosos (possuem luz própria – fonte primária) Objetos iluminados (refletem a luz – fonte secundária).✔ Luminosos: Estrelas, Sol, vela, lâmpada ligada, etc.✔ Iluminados: Planetas, lua, objetos, pessoas, etc.
Luz raio de luz
Conjunto de raios de luz
Feixe de luz
Classif
icação
dos Meio
s
Fenômenos Ópticos
Tipos de Luz✔ Monocromática: apenas uma cor✔ Policromática: superposição de cores diferentes (luz branca).
A luz propaga-se com uma velocidade de 300.000 km/s
Para medir grandes distâncias usamos a unidadeAno-luz
Distância percorrida pela luz em um ano
1 ano-luz -> 9,5.1012 km
Cor de um objeto (cor da luz preferencialmente refletida pelo objeto)
Objeto verde -> absorve todas as cores e reflete difusamente verde.Objeto preto -> absorve todas as cores.
Objeto branco -> reflete todas as cores.
Objeto de uma cor pura iluminado com luz monocromática deoutra cor, fica preto!!!!
Princípios da Óptica Geométrica
- Propagação retilínea da luz: Em meios homogêneos e transparentes a luz se propaga em linha reta.
- Independência dos raios de luz: Os raios de luz cruzam-se sem interferir na trajetória um do outro.
- Reversibilidade dos raios de luz: Se invertemos o sentidode propagação de um raio de luz ele percorre o mesmo trajeto em sentido oposto.
Conseqüências da propagação retilínea da luz
Sombra e penumbra
Fases da Lua
✗ Não podemos ver a face iluminada aqui da Terra;
✗ Está abaixo da linha Terra-Sol, portanto, podemos vê-la durante o dia;
✗ O fenômeno que ocorre quando a Lua ocupa essa posição chama-se conjunção; Nasce, aproximadamente, às 6 horas e se põe aproximadamente às 18 horas;
✗ No dia seguinte começa o período crescente da Lua, aparecendo no céu cada dia uma porção maior da sua face iluminada.
Lua Nova
✗ Neste dia vemos um quarto da face lunar iluminada;
✗ No hemisfério Sul percebe-se na forma da letra “C”, enquanto que no hemisfério Norte podemos ver a forma da letra “D”;
✗ Nasce, aproximadamente, às 12 horas e se põe às 0horas;
✗ A Lua ainda está no seu período crescente, por isso, no dia seguinte vemos no céu mais que um quarto da Lua.
Lua quarto crescente
Lua Cheia
✗ Está acima da linha Terra-Sol;
✗ Nasce, aproximadamente, às 18 horas e se põe às 6 horas do dia seguinte;
✗ Parece estar maior no céu, mas é pura ilusão de ótica;
✗ Termina a fase crescente. No dia seguinte começa o período minguante;
Lua minguante
✗ Neste dia, novamente vemos um quarto da superfície lunar iluminada;
✗ Ao contrário da fase Quarto Crescente, no hemisfério Sul percebe-se na forma da letra “D”, enquanto que no hemisfério Norte podemos ver a forma da letra “C”;
✗ Nasce, aproximadamente, às 0 horas e se põe às 12 horas;
✗ Permanece em seu período minguante, que se estenderá até a próxima Lua Nova.
Eclipses
Toda vez que lua fica entre o sol e a Terra ou mesmo aTerra fica entre o sol e a lua podemos ter um eclipse.Eclipse total ocorre nas regiões que temos a sombra.Nas regiões onde temos a penumbre, ocorre um eclipse parcial
Eclipse Solar: Quando a lua fica entre o Sol e a Terra
Eclipse Lunar: Quando a Terra fica entre o Sol e a lua
Eclipse Solar
Fotografia da sombra de um eclipse
Eclipse Lunar
Eclipses
Reflexão e Refraçã Luminosa
Reflexão da LuzO fenômeno de reflaxão consiste na mudança de direção de propagação da luz, quanda esta encontra um obstáculo refletor.Na reflexão a energia da luz retorna totalmente à região de onde vem oraio de luz, porém pode ter parte absorvida.
Reta Normal (N) -perpendicular à superfície refletora
Ângulo de incidência (θi) -ângulo entre raio incidentee reta normal.
Ângulo de reflexão (θr) -ângulo entre raio refletidoe reta normal.
Leis da Reflexão:
1) O raio incidente, a normal e o raio refletidoformam um plano
2) O ângulo incidente tem valor igual ao ângulo de reflexão.
Espelhos Planos
Espelho plano é todasuperfície onde predominea reflexão regular da luz.
A distância PI é a mesma P'I.Ponto P ponto objetoPonto P' ponto imagem
A
Imagem de uma fonte puntual de luz
Ponto objeto e ponto imagem são equidistantes do espelho
Imagem de um objeto extenso num espelho plano
o – distância objetoi - distância imagem
Objeto - realImagem virtual
Inverte direitapor esquerda
enantiomorfa
o = i
Imagem de um objeto extenso num espelho plano
Por que na frente de uma ambulância está escrito ...
Curiosidades
1360
n
Associação de Espelhos
Número de imagens formadas.
Espelhos Esféricos
Representação
C é o centro de curvatura; R é o raio da curvatura do espelho; CV é o eixo principal do espelho; F é o foco do espelho; V é o vértice do espelho.
FF VV
ELEMENTOS DE UM ESPELHO ESFÉRICOELEMENTOS DE UM ESPELHO ESFÉRICO
R
Foco VérticeCentro de curvatura
EP
Raio de curvatura
fdistância focal
CC
f = R2
f = R2
RepresentaçãoCôncavo
VC F
ESPELHO CÔNCAVO - PROPRIEDADESESPELHO CÔNCAVO - PROPRIEDADES
1ª ) Todo raio de luz que incide paralelamente ao eixo principal reflete-se numa direção que passe pelo FOCO principal..
VC F
2ª ) Todo raio de luz que incide numa direção que passa pelo FOCO principal reflete-se paralelamente ao eixo principal.
ESPELHO CÔNCAVO - PROPRIEDADESESPELHO CÔNCAVO - PROPRIEDADES
C
3ª ) Todo raio de luz que incide numa direção que passa pelo CENTRO de curvatura reflete-se sobre si mesmo.
VF
ESPELHO CÔNCAVO - PROPRIEDADESESPELHO CÔNCAVO - PROPRIEDADES
VC F
4ª ) Todo raio de luz que incide sobre o VÉRTICE do espelho reflete-se simetricamente em relação ao eixo principal.
î = r
î = r
^îr̂
ESPELHO CÔNCAVO - PROPRIEDADESESPELHO CÔNCAVO - PROPRIEDADES
1ª ) Todo raio de luz que incide paralelamente ao eixo principal reflete-se de tal modo que o prolongamento passe pelo FOCO principal..
F VC
ESPELHO CONVEXO - PROPRIEDADESESPELHO CONVEXO - PROPRIEDADES
F
2ª ) Todo raio de luz que incide numa direção que passa pelo FOCO principal reflete-se paralelamente ao eixo principal.
VC
ESPELHO CONVEXO - PROPRIEDADESESPELHO CONVEXO - PROPRIEDADES
3ª ) Todo raio de luz que incide numa direção que passa pelo CENTRO de curvatura reflete-se sobre si mesmo.
C VF
ESPELHO CONVEXO - PROPRIEDADESESPELHO CONVEXO - PROPRIEDADES
4ª ) Todo raio de luz que incide sobre o VÉRTICE do espelho reflete-se simetricamente em relação ao eixo principal.
î = r
î = r
^
îr̂
VC F
ESPELHO CONVEXO - PROPRIEDADESESPELHO CONVEXO - PROPRIEDADES
CONSTRUÇÃO GEOMÉTRICA DE IMAGENS:CONSTRUÇÃO GEOMÉTRICA DE IMAGENS:
EM ESPELHOS CÔNCAVOS EM ESPELHOS CÔNCAVOS
V CF
1º CASO ) Objeto depois do centro
Imagem:real
menorinvertida
Imagem:real
menorinvertida
ObjetoObjeto
Imagem real é obtida a partir do encontro dos raios refletidos. Toda imagem real é invertida
Imagem real é obtida a partir do encontro dos raios refletidos. Toda imagem real é invertida
V CF
2º CASO ) Objeto sobre o centro de curvatura
Imagem:real
do mesmo tamanhoinvertida
Imagem:real
do mesmo tamanhoinvertida
CONSTRUÇÃO DE IMAGENS EM ESPELHOS CÔNCAVOS
CONSTRUÇÃO DE IMAGENS EM ESPELHOS CÔNCAVOS
ObjetoObjeto
V CF
Imagem:real
maiorinvertida
Imagem:real
maiorinvertida
CONSTRUÇÃO DE IMAGENS EM ESPELHOS CÔNCAVOS
CONSTRUÇÃO DE IMAGENS EM ESPELHOS CÔNCAVOS
ObjetoObjeto
3º CASO ) Objeto entre o foco e o centro
4º CASO ) Objeto sobre o foco
Imagem:se forma no
infinitoimprópria
NÃO há formação de imagem
Imagem:se forma no
infinitoimprópria
NÃO há formação de imagem
CONSTRUÇÃO DE IMAGENS NO ESPELHO CÔNCAVO
CONSTRUÇÃO DE IMAGENS NO ESPELHO CÔNCAVO
ObjetoObjeto
Os raios refletidos são paralelos, não se encontram. Logo, não forma imagem
Os raios refletidos são paralelos, não se encontram. Logo, não forma imagem
V C
F
V
CF
5º CASO ) Objeto entre o foco e o vértice
Imagem:virtualdireitamaior
Imagem:virtualdireitamaior
CONSTRUÇÃO DE IMAGENS EM ESPELHOS CÔNCAVOS
CONSTRUÇÃO DE IMAGENS EM ESPELHOS CÔNCAVOS
ObjetoObjeto
Imagem VIRTUAL é o encontro dos prolongamentos dos raios refletidos.
Imagem VIRTUAL é o encontro dos prolongamentos dos raios refletidos.
CONSTRUÇÃO GEOMÉTRICA DE IMAGENS:CONSTRUÇÃO GEOMÉTRICA DE IMAGENS:
EM ESPELHOS CONVEXOS EM ESPELHOS CONVEXOS
Imagem:virtualmenordireita
Imagem:virtualmenordireita
ObjetoObjeto
VC F
Imagem VIRTUAL é o encontro dos prolongamentos dos raios refletidos. NÃO é real, pois os raios refletidos não se encontram.
Imagem VIRTUAL é o encontro dos prolongamentos dos raios refletidos. NÃO é real, pois os raios refletidos não se encontram.
'
111
ppf
p
p
o
iA
'
Equação dos Espelhos esféricosEquação dos Espelhos esféricos
Medidas reais são positivasMedidas virtuais são negativas
Medidas reais são positivasMedidas virtuais são negativas
Aumento Linear TransversalAumento Linear Transversal
i > 0 – direitai < 0 – invertida
ExercíciosExercícios
Página 208 – 1,2 e 4Página 210 – 5,6 e 7Página 214 – 8, 10, 11 e 12Página 222 – 13, 15 e 16Página 225 – 21 e 22
Bom trabalho a todos!!!!
Slides dos espelhos esféricos do endereçohttp://www.universitario.com.br/ead/moodle/mod/resource/view.php?inpopup=true&id=506