ângulos é reta

ÓPTICA
FÍSICA: Estuda os fenômenos luminosos cuja
explicação depende das teorias relativas á natureza da
luz (onda ou partícula).
GEOMÉTRICA: Estuda os fenômenos luminoso sem
considerar a natureza da luz.
Professor André
Luz
• Se propaga no vácuo e em certos
meios materiais;
• Frequência que sensibiliza o olho
humano;
• Dualidade onda-partícula.
Fontes de luz
Primária: são os corpos que
emitem luz própria. Existem
dois tipos: Incandescentes
(sol e lâmpada de filamento)
e Luminescentes (lâmpadas
a gás, interruptor de
tomada).
Secundária: são os
corpos que refletem a
luz que recebem de
outros corpos.
Conceitos Básicos
Corpos opacos: corpos que impedem a passagem da luz.
Corpos transparentes: corpos que se deixam atravessar
totalmente pela luz.
Corpos translúcidos: corpos que se deixam atravessar
parcialmente pela luz.
Conceitos Básicos
LUZ MONOCROMÁTICA: constituída por uma única cor.
LUZ POLICROMÁTICA: constituída por duas ou mais
luzes monocromáticas; formada pela superposição de
todas as cores.
Conceitos Básicos
RAIO DE LUZ: é uma linha orientada que representa a
direção e o sentido de propagação da luz.
FEIXE DE LUZ: é um conjunto de raios de luz que
representa a região do espaço no qual a luz está se
propagando.
Princípios da Óptica Geométrica
PRINCÍPIO DA INDEPENDÊNCIA
DOS RAIOS LUMINOSOS
Dois raios de luz, ao se cruzarem,
seguem independentemente, cada
um, a sua trajetória.
PROPAGAÇÃO RETILÍNEA DOS
RAIOS LUMINOSOS
Todo raio de luz percorre
trajetórias retilíneas em meios
transparentes e homogêneos.
PRINCÍPIO DA REVERSIBILIDADE DOS RAIOS LUMINOSOS
A trajetória seguida pelo raio de luz, num sentido, é a
mesma quando o raio troca o sentido de percurso.
Quando o motorista vê um passageiro, pelo espelho retrovisor,
este por sua vez, olhando para o espelho, visualiza o motorista,
pois a trajetória de um raio luminoso não se modifica quando
se inverte o sentido de sua propagação.
Penumbra e sombra
PENUMBRA: região
ou regiões que são
parcialmente
iluminadas pela fonte
de luz.
SOMBRA: região
ou regiões que
não são
iluminadas pela
fonte de luz.
Câmara Escura
Está diretamente associada ao princípio da propagação retilínea da luz.
M
O
N´
M´
N
P
MN = o => tamanho do objeto
M’N’ = i => tamanho da imagem
P => distância do objeto ao orifício
P’ => distância da imagem ao orifício
P’
Eclipse
Um eclipse é um evento astronômico que acontece
quando um objeto celeste se move para a sombra
de outro.
Eclipse solar
Eclipse lunar
Reflexão da Luz
É o fenômeno que consiste no fato da luz voltar a se
propagar no meio de origem, após incidir na
superfície de separação deste com outro.
N
RI
i
RR
r
S
Leis da reflexão
1ª lei da reflexão: O raio de luz incidente, o raio de luz
refletido e a reta normal à superfície que passa pelo ponto
de incidência da luz são coplanares.
2ª lei da reflexão: O ângulo de incidência e o ângulo de
reflexão, com a normal, possuem a mesma medida.
TIPOS DE REFLEXÃO
Especular
É graças a reflexão difusa da luz que
vemos os objetos e podemos ler o
que está escrito na tela nos mais diversos
ângulos, ler um livro, enxergar as coisas
ao nosso redor, etc
Difusa
Espelho Plano
Qualquer superfície plana e perfeitamente
polida que reflete especularmente a luz é
considerada um espelho plano.
Formação de Imagens
Ponto Material
d
d
Podemos simplificar essa
construção da seguinte forma:
P
d
i
r=i
Ponto
objeto P
d
Ponto
P’imagem
Formação de Imagens
Corpo Extenso
A’
A
B
C
Características da Imagem
Natureza: VIRTUAL
Posição: SIMÉTRICA
B’
C’
Forma: MESMA FORMA E
TAMANHO DO OBJETO.
Orientação: DIREITA
Enantiomorfas: O objeto e a
imagem tem a mesma forma e
tamanho mas não se encaixam por
simples sobreposição.
Campo visual
Um espelho tem um campo visual restrito para um dado
observador. O campo visual é a região do espaço dentro do
qual todos os objetos nela situados serão vistos. Objetos fora
dessa região não são observados.
Campo
Visual
O
a
O’
Associação de espelhos
N
360º

1
Qual o tamanho mínimo do espelho para que a pessoa possa
ver a imagem de corpo inteiro?
d
d
x
h
Translação de um Espelho Plano
x
x
Objeto
Imagem 1
x
Objeto
D
d
D = 2d
Vi = 2.VE
x+d
Imagem 2
A Cor dos Objetos
A cor não é uma característica própria do objeto, ela
depende da luz que o ilumina.
Corpo branco
Corpo negro
Corpo azul
Corpo verde
A Cor dos Objetos
Objetos iluminados por
luz monocromática.
Luz
branca
Luz
vermelha
Luz
verde
Convexo
Côncavo
Espelhos Esféricos:
ESPELHOS ESFÉRICOS
ELEMENTOS DE UM ESPELHO ESFÉRICO
distância focal
C
EP
Centro de curvatura
f=R
2
f
F
V
Vértice
Foco
R
Raio de curvatura
Raios Notáveis
Espelhos Côncavos:
4ª ) Todo raio de luz que
1ª
2ª
3ª
queincide
incidenuma
paralelamente
sobre
numa
odireção
VÉRTICE
direção
ao
eixoespelho
do
que
passa
principal
pelo
reflete-se
reflete-se
FOCO principal
CENTRO
simetricamente
denuma
curvatura
reflete-se
direçãoreflete-se
em
que
relação
passe
paralelamente
ao
sobre
si principal.
mesmo.
ao eixo principal.
peloeixo
FOCO
principal.
C
F
V
Raios Notáveis
Espelhos Cônvexo
V
F
C
CONSTRUÇÃO GEOMÉTRICA DE IMAGENS
 EM ESPELHOS CÔNCAVOS
1º CASO ) Objeto depois do centro
Objeto
V
F
C
 Imagem real é o encontro
dos raios refletidos.
 Toda imagem real é
invertida
Imagem:
real
menor
invertida
CONSTRUÇÃO GEOMÉTRICA DE IMAGENS
 EM ESPELHOS CÔNCAVOS
2º CASO ) Objeto sobre o centro de curvatura
Objeto
V
F
C
Imagem:
real
do mesmo tamanho
invertida
CONSTRUÇÃO GEOMÉTRICA DE IMAGENS
 EM ESPELHOS CÔNCAVOS
3º CASO ) Objeto entre o foco e o centro
Objeto
V
F
C
Imagem:
real
maior
invertida
CONSTRUÇÃO GEOMÉTRICA DE IMAGENS
 EM ESPELHOS CÔNCAVOS
4º CASO ) Objeto sobre o foco
Objeto
V
C
F
 Os raios refletidos são
paralelos, não se encontram.
 Logo, não forma imagem
Imagem:
se forma no infinito
imprópria
NÃO há formação
de imagem
CONSTRUÇÃO GEOMÉTRICA DE IMAGENS
 EM ESPELHOS CÔNCAVOS
5º CASO ) Objeto entre o foco e o vértice
Objeto
Imagem:
virtual
direita
maior
F
V
 Imagem VIRTUAL é o encontro dos
prolongamentos dos raios refletidos.
C
CONSTRUÇÃO GEOMÉTRICA DE IMAGENS
 EM ESPELHOS CÔNVEXO
Imagem:
virtual
menor
direita
C
Objeto
F
V
 Imagem VIRTUAL é o encontro dos
prolongamentos dos raios refletidos.
 NÃO é real, pois os raios refletidos
não se encontram.
ESTUDO ANALÍTICO
Objeto
p
R
o
R = 2.f
f
i
C
F
p’
Imagem
V
ESTUDO ANALÍTICO
EQUAÇÃO DE GAUSS
- Equação dos pontos conjugados -
1 ==
fo
1 +
P
1
P’
fo = distância focal
P’ = distância da imagem ao espelho
P = distância do objeto ao espelho
AUMENTO LINEAR TRANSVERSAL
A == i
Significados
o
= – P’
P
i = tamanho da imagem
o = tamanho do objeto
F(+).......................Espelho Côncavo
F(-)...........................Espelho convexo
P’ (+) ...................... imagem real
P’ (-) ...................... imagem virtual
lAl  1 .................... imagem maior
lAl  1 .................... imagem mesmo tamanho
lAl  1 .................... imagem menor
i (+) ....................... imagem direita
i (-) ....................... imagem invertida