PRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICA

PROPRIEDADE DA LUZ
ONDA LUMINOSA
VELOCIDADE
C=300.000 km/s
ONDA ELETROMAGNETICA
ANO LUZ: É a distância que
a luz percorre durante 1 ano
viajando a 300.000 km/s
1 ANO-LUZ = 9,5 .1012 km
DEFINIÇÃO DE LUZ
ONDA
PROPAGAÇÃO
PARTÍCULA
EFEITO FOTOÉLETRICO
Composição da Luz Branca
A luz branca ou também chamada de policromática
é composta pelas cores :
Vermelho,Laranja, Amarelo,Verde, Azul, Anil e Violeta
OBSERVAÇÕES IMPORTANTES
1. O Sol, apesar de ser uma fonte de luz divergente, por estar
muito distante da Terra seus raios de luz chegam até aqui
paralelamente
2. A luz do Sol é branca, que é a composição das seguintes
cores, disco de NEWTON
FONTE PRIMÁRIA
POSSUI LUZ PROPRIA
FONTES SECUNDÁRIAS
NÃO POSSUI LUZ PRÓPRIA
RAIO DE LUZ
FEIXE DE LUZ
Divergente
Convergente
Paralelo
Meios de Propagação da Luz
Os meios podem ser :
Transparente
Translúcido
Opaco
Transparente
Permite a propagação da luz
sem distorcer a imagem do objeto como mostra a
figura abaixo .
Translúcido
Permite a propagação da luz
mas distorcendo a imagem do objeto como mostra
a figura abaixo.
Opaco
Não permite a propagação da luz
através dele refletindo e absorvendo a luz
incidente.
Ilusão de óptica !
Não é o que lhe parece
O que você vê nem sempre é o que você pensa que é. Aprendemos a
perceber ou entender o que estamos olhando.
E ficamos acostumados a
como as coisas devem ser. Algumas vezes, porém, nosso cérebro capta
pistas falsas.
Outras vezes nossos cérebros preenchem os pedaços que faltam.
Nossos cérebros provocam ilusões de óptica em ambos os modos. A ilusão
de óptica que você mais vê é a televisão. As imagens da TV não estão em
movimento. A televisão é, na verdade, um conjunto de imagens estáticas
que aparentam movimento quando mostradas muito rapidamente.
LARANJA ROSA CINZA
VERDE BRANCO AZUL
MARROM PRETO
VERMELHO AZUL PRETO
ROSA AMARELO CINZA
LARANJA PRETO VERDE
MARROM BRANCO
O nosso cérebro
De aorcdo com uma pqsieusa de
uma uinrvesriddae ignlsea, não ipomtra em
qaul odrem as lrteas de uma plravaa etãso, a
úncia csioa iprotmatne é que a piremria e
útmlia lrteas etejasm no lgaur crteo. O rseto
pdoe ser uma bçguana ttaol, que vcoê anida
pdoe ler sem pobrlmea. Itso é poqrue nós
não lmeos cdaa lrtea isladoa, mas a plravaa
cmoo um tdoo.
Sohw de bloa.
De volta a realidade
ECLIPSE
Os eclipses ocorrem devido ao princípio da propagação
retilínea da luz e podem ser :
Solar
Lunar
ECLIPSE SOLAR
A lua se encontra disposta entre o sol e a terra.
Fase da lua : LUA NOVA
ECLIPSE LUNAR
A lua se encontra atrás do cone de sombra da terra.
Fase da lua: LUA CHEIA
Fases de um eclipse lunar
RESPONDA
Se durante um mês temos
uma lua cheia e uma lua
nova então por que não
ocorre eclipse todo mês ?
Porque o plano de translação da
órbita da terra não é o mesmo
plano de translação da órbita da
lua, existe uma inclinação de
aproximadamente 5,2° entre eles.
Entenda mais...
Linha dos Nodos
Entenda mais ainda...
Planos de Translação
Em mais detalhes...
1º-Propagação retilínea da luz
Em um meio transparente
e homogêneo a luz se
propaga em linha reta.
SOL
MEDINDO A ALTURA DE UM PRÉDIO
H
h
x
y
H x

h y
CÂMARA ESCURA
O
di
dO
o do

i di
I
Da figura temos uma semelhança entre
os triângulos de onde é válida a relação :
ONDE:
D H
=
d
h
D = Distância do objeto
d = Distância da imagem
H =Altura do objeto
h =Altura da imagem
REVERSIBILIDADE
Quando a luz se desloca entre dois
pontos, o caminho percorrido é o
mesmo,independente do sentido
3º- Independência da luz.
Quando dois(ou mais) raios
luminosos se cruzam, cada um se
movimenta independente do
outro.
Ponto Objeto: é um ponto formado por raios de
luz que incidem no sistema óptico.
PONTO OBJETO
REAL
PONTO OBJETO
VIRTUAL
PONTO OBJETO
IMPROPRIO
Ponto Imagem: Formado por raios de luz que
emergem do sistema óptico.
PONTO IMAGEM
REAL
PONTO IMAGEM
VIRTUAL
PONTO IMAGEM
IMPRÓPRIA
Reflexão da luz
TIPOS DE REFLEXÃO
Regular
Difusa
LEIS DA REFLEXÃO
normal
RI
i
r
RR
1ª LEI : O RAIO INCIDENTE, RAIO
REFLETIDO E NORMAL SÃO
COPLANARES.
2ª LEI: Para qualquer tipo de
reflexão:
i=r
Para formar imagem de um ponto
objeto por reflexão, é necessário o
cruzando de dois (ou mais) raios
refletidos do objeto
Formação de Imagens em
espelhos planos
O quadro de Manet
Un bar aux Folies-Bergère, 1881-1882, 96 x 130 cm, London, Courtauld Institute
IMAGEM DE UM OBJETO
EXTENSO
Essa imagem é virtual, direta, do mesmo tamanho e simétrica
objeto
Espelho
imagem
Para que um observador consiga ver uma imagem refletida pelo espelho é
preciso que raios provenientes do objeto sejam refletidos pelo espelho e
alcancem seu olho. Isso pode acontecer para diferentes posições do
observador
Localização da imagem
Norm
objeto al
A
B
i r
Espelho
A imagem de um ponto B pode ser localizada traçando-se vários raios partindo
desse ponto em direção ao espelho.
Para determinar a direção de cada raio refletido, aplica-se a lei de reflexão; i=r
Localização da imagem
Norm
al
objeto
A
B
Espelho
B’
imagem
Traçam-se, então, vários raios partindo do ponto B, atingindo o espelho, com diferentes
ângulos de incidência.
Os raios refletidos pelo espelho alcançam o olho do observador, como se tivessem partido
de um ponto B’, atrás do espelho.
Localização da imagem
Norm
al
objeto
A
B
Espelho
A’
imagem
Isso pode ser feito para diferentes pontos do objeto. Por exemplo
para o ponto A.
Localização da imagem
objeto
A
B
Espelho
A’
B’
imagem
Essa imagem é virtual, pois
embora os raios pareçam vir
dos pontos A’ e B’, não
existem raios de luz passando
por esses pontos.
Localização da imagem
Dois raios são traçados a partir do ponto P no objeto em direção
ao espelho ; o raio 1, normal ao espelho e o raio 2, com ângulo de
incidência igual a i.
d
1
P
h
d’
i
r
P’
C
2
B
r
h’
Localização da imagem
Dois raios são traçados a partir do ponto P no objeto em direção
ao espelho ; o raio 1, normal ao espelho e o raio 2, com ângulo de
incidência igual a i.
d
1
P
h
d’
i
r
P’
C
2
B
Como i=r, os triângulos PCB e P’CB são
semelhantes.
r
h’
d’=d
h’=h
Orientação da imagem
imagem
objeto
A que altura do chão deve estar o espelho para que Maria possa
se ver inteira no espelho?
H
h
D
A que altura do chão deve estar o espelho para que Maria possa
se ver inteira no espelho?
r
H
i
h
D
D
A que altura do chão deve estar o espelho para que Maria possa
se ver inteira no espelho?
2D D

H
h
r
H
i
h
D
D
h
H
2
CARACTERÍSTICAS DA
IMAGEM
-VIRTUAL-
-DIREITA
- DOE = DEI
- DIMENSÕES DA IMAGEM = OBJETO
-REVERSA (DIREITO/ESQUERDO)
Campo Visual
objeto
Espelho
imagem
João
Maria
Maria não pode ver a imagem da
lâmpada!
Para que isso fosse possível, o
espelho deveria ser mais
longo.
Campo visual
D
D/2
2D
2D
João,
aproximando-se
Maria
do espelho
A partir de que distância do espelho, João começa a ver a
imagem de Maria?
Campo visual
D/
2
D/2
2D
450
450 450
João
2D
Maria
Campo visual
2D
2D
A imagem de Maria
só é visível para um
observador que
estiver nessa área.
Maria
Campo visual
D
D/2
2D
2D
João,
aproximando-se
Maria
do espelho
A partir de que distância do espelho, João começa a ver a
imagem de Maria?
Campo visual
D/
2
D/2
2D
450
450 450
João
2D
Maria
Campo visual
2D
2D
A imagem de Maria
só é visível para um
observador que
estiver nessa área.
Maria
Quantas imagens do ponto P podem ser vistas pelo observador em A?
A
P
Quantas imagens do ponto P podem ser vistas pelo observador em A?
Espelho 1
A
P’1
b
a
P
a
b
Espelho 2
b
P’3
b
P’2
O observador A vê duas
imagens; P’1 e P’2, que são as
imagens de P nos espelhos 1 e
2,
Hárespectivamente.
ainda uma terceira imagem;
P’3 é a imagem de P’1 pelo
espelho 2
ASSOCIAÇÃO DE ESPELHOS

Números de
imagens
N
360

0
1
Na figura o ângulo entre os dois espelhos é 90° e pela
equação vista anteriormente se formam três imagens. Veja na
figura três imagens.
Qual será o ângulo entre os dois espelhos
PERISCÓPIO
TRANSLAÇÃO DE EP
Se o objeto se afastar (ou aproximar uma distância
x, sua imagem se aproxima (ou se afasta) a mesma
distância x.
• ROTAÇÃO DE UM ESPELHO PLANO
Quando um espelho plano gira de um ângulo α , qualquer raio
incidindo sobre o mesmo sofre uma rotação de um ângulo β = 2 α
RESUMO