FII Aula 13 Óptica Luz Espelhos Planos e

FAESO – FACULDADE ESTÁCIO DE SÁ DE OURINHOS
BACHARELADOS EM ENGENHARIA CIVIL, ENGENHARIA
DE PRODUÇÃO E ENGENHARIA DE CONTROLE E
AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
Aula 13
Óptica Geométrica – Luz, Espelhos
Planos e Esféricos
Física Teórica Experimental II
Prof. Dr. Alysson Cristiano Beneti
OURINHOS-SP
2017
Conceitos básicos:
c  3 . 108 m/s
Raio de Luz:
Introdução à Óptica Geométrica
Princípios da Óptica Geométrica:
1º Nos meios homogêneos e isotrópicos a luz se
propaga em linha reta em todas as direções e
sentidos.
2º Um raio de luz não interfere na trajetória de outro
raio de luz, cada um se comportando como se o outro
não existisse.
3º A trajetória percorrida por um raio de luz é a mesma
que ele percorreria caso seu sentido de propagação
fosse invertido.
Fontes de Luz
Incandescente:
Ex.: Chama da Vela.
Primária:
(Corpo Luminoso)
Ex.: Sol.
Fluorescente:
Ex.: Lâmpada Fluorescente.
Luminescente:
Ex.: Lâmpada de neon.
Secundária:
(Corpo Iluminado)
Ex.: Lua.
Fosforescente:
Ex.: Interruptores de Luz.
Meios de propagação da luz
Transparente:
Ex.: vidro liso.
Translúcido:
Ex.: tijolo de vidro.
Opaco:
Ex.: madeira.
Atenção!
Elementos como a água e o plástico, dependendo da espessura,
podem ser transparentes, translúcidos ou opacos.
Regular ou Especular:
Difusa:
Formação de Imagens.
Visualização dos Objetos.
Aplicações: Reflexão em
Espelhos
Planos e Esféricos
Aplicações: Reflexão em
Parede branca
Reflexão da Luz em Espelhos Planos
Reflexão é o fenômeno que consiste no fato de a Luz voltar a
se propagar no meio de origem, após incidir na superfície de
separação desse meio com outro.
Elementos da Reflexão
N
RI
RI: raio de luz incidente na
superfície S;
RR
N: reta normal
i: ângulo de incidência
i
r
RR: raio de luz refletido pela
superfície S
r: ângulo de reflexão
Leis da Reflexão
1ª Lei da Reflexão:
O raio incidente, a reta normal e o raio
refletido são coplanares.
2ª Lei da Reflexão:
A medida do ângulo de reflexão é igual à
medida do ângulo de incidência.
i=r
Espelhos Esféricos
Calota
Superfície
Esférica
Plano de
corte
Espelho Côncavo
C
Superfície
Refletora
Espelho Convexo
C
Superfície
Refletora
Elementos de um espelho esférico
Côncavo
Convexo
C: centro de curvatura (centro da esfera que originou o espelho)
V: vértice do espelho (polo da calota esférica)
Eixo principal do espelho: reta que passa por CV
R: raio de curvatura do espelho (raio da esfera que originou o espelho)
F: foco do espelho
Construção de imagens em
espelhos esféricos
São utilizados três raios básicos para a construção de imagens:
1) Raio que incide paralelo ao eixo principal, reflete passando
pelo foco.
2) Raio que incide passando pelo foco, reflete paralelo ao eixo
principal.
3) Raio que incide passando pelo centro de curvatura, reflete
sobre si mesmo.
Construção de imagens em
espelhos esféricos
Regra 1: Raios que incidem paralelos voltam pelo
foco.
Construção de imagens em
espelhos esféricos
Regra 2: Raio que incide passando pelo foco,
reflete paralelo ao eixo principal.
Construção de imagens em
espelhos esféricos
Regra 3: Raio que incide passando pela
direção do centro de curvatura, reflete sobre
si mesmo.
Construção de imagens em
espelhos esféricos
Côncavo
Natureza: real (formada por raios)
Orientação: invertida
Tamanho: menor que o do objeto
Posição: entre C e F.
Convexo
Natureza: virtual (formada por
prolongamentos de raios)
Orientação: direita
Tamanho: menor que o do objeto
Posição: entre o foco (F) e o vértice (V)
Construção de imagens em
espelhos esféricos
Côncavo: Objeto antes do centro de curvatura (C):
Natureza: Real
Orientação: Invertida
Tamanho: Menor
Posição: entre o C e F
Construção de imagens em
espelhos esféricos
Côncavo: Objeto sobre o centro de curvatura (C):
Natureza: Real
Orientação: Invertida
Tamanho: Igual ao do objeto
Posição: Sobre o centro de
curvatura
Construção de imagens em
espelhos esféricos
Côncavo: Objeto entre o centro de curvatura (C) e o
foco (F)
Natureza: Real
Orientação: Invertida
Tamanho: Maior que o objeto
Posição: Antes do centro de
curvatura
Construção de imagens em
espelhos esféricos
Côncavo: Objeto no foco (F)
Imagem imprópria
Construção de imagens em
espelhos esféricos
Côncavo: Objeto entre o foco (F) e o vértice (V)
Natureza: Virtual
Orientação: Direita
Tamanho: Maior que o
objeto
Posição: Depois do vértice
Construção de imagens em
espelhos esféricos
Espelho convexo: Objeto em qualquer lugar do
eixo
Natureza: Virtual
Orientação: Direita
Tamanho: Menor que o objeto
Posição: Atrás do espelho