ÓPTICA ÓPTICA GEOMÉTRICA REFLEXÃO

12. Num calorímetro de capacidade térmica 8,0
cal/oC inicialmente a 10º C são colocados 200g
de um líquido de calor específico 0,40 cal/g.oC.
Verifica-se que o equilíbrio térmico se
estabelece a 50º C. Determine a temperatura
inicial do líquido.
ÓPTICA
O objetivo da óptica é o estudo da energia
radiante, que se propaga através de ondas
eletromagnéticas.
MEIOS DE PROPAGAÇ
PROPAGAÇÃO DA LUZ
• CORPOS TRANSPARENTES
• CORPOS TRANSLÚCIDOS
• CORPOS OPACOS
13. Temos inicialmente 200g de gelo a -10º .
Determine a quantidade de calor que essa
massa de gelo deve receber para se
transformar em 200g de água líquida a 20º C.
Trace a curva de aquecimento do processo.
ÓPTICA GEOMÉ
GEOMÉTRICA
Estuda os fenômenos luminosos, sem se
interessar com sua natureza.
• REFLEXÃO
• REFRAÇÃO
REFLEXÃO
• É o fenômeno que ocorre com o raio
luminoso que incide em uma superfície
que separa dois meios e retorna ao
N
primeiro meio.
RI
RR
i
r
Observaç
Observações
• O raio incidente RI, a normal N e o raio
refletido RR são coplanares.
• O ângulo de reflexão r é igual ao ângulo
de incidência i.
Observaç
Observação
• Toda imagem real de um objeto real é
invertida.
• Quando um objeto se aproxima de um
espelho até o foco, sua imagem aumenta
de tamanho e afasta-se do espelho.
ASSOCIAÇ
ASSOCIAÇÃO DE ESPELHOS
360
n =
-1
EQUAÇ
EQUAÇÃO DE GAUSS
1
1 1
=
+
f
p p’
EQUAÇ
EQUAÇÃO DA AMPLIAÇ
AMPLIAÇÃO LINEAR
TRANSVERSAL
i
A= o =
-p’
p
SINAIS
•
•
•
•
•
•
f + : espelho côncavo (foco real)
f - : espelho convexo (foco virtual)
p’ + : imagem real
p’ - : imagem virtual
i + : imagem direita
i - : imagem invertida
REFRAÇ
REFRAÇÃO
Observaç
Observações
• Ocorre quando a luz se propagando em um
determinado meio homogêneo e transparente,
atinge a superfície de separação com outro meio
também homogêneo e transparente e passa a
RI
se propagar neste meio.
• A velocidade da luz e o comprimento de onda no
meio mais refringente será menor.
• A freqüência é a mesma nos dois meios pois só
depende da fonte que emite tal radiação.
• Índice de refração absoluto de um meio para
uma dada luz monocromática é dada por:
N
c
-
n=
v
+
RR
LEI DE SNELL - DESCARTES
n2 . sen i = n1 . sen r
REFLEXÃO TOTAL
• A luz deve se propagar do meio mais
refringente em direção ao menos.
• O ângulo de incidência deve ser superior
N
ao limite L.
n1
n2 > n1
i
i
RR
RI
CÁLCULO DO ÂNGULO LIMITE L
LENTES
• Lentes de bordos finos
n1
sen L =
n2
• Lentes de bordos espessos
COMPORTAMENTO ÓPTICO
• Convergentes
• Divergentes
VERGÊNCIA OU CONVERGÊNCIA
1
V=
f
PROBLEMAS DE VISÃO
• Miopia
• Hipermetropia
01. Num recinto à prova de luz externa,
iluminado por uma fonte luminosa vermelha,
está um indivíduo de visão normal. Sobre uma
mesa estão dois discos de papel, sendo um
branco e outro azul (sob luz solar). Os discos
têm a mesma dimensão e estão igualmente
iluminados pela fonte de luz vermelha. Em que
cores o indivíduo observará os discos?
• Astigmatismo
• Presbiopia
02. Um raio de luz incide num espelho plano,
formando com sua superfície um ângulo de 40º
. Qual o ângulo de reflexão?
03. Dois pontos luminosos A e B estão diante de
um espelho plano E. Qual a distância entre o
ponto B e a imagem do ponto A?
E
A
B
8 cm
05. Uma pessoa de altura H acha-se defronte de
um espelho plano retangular e vertical. Sendo
h a distância do olho do observador ao solo,
determine:
a)A menor altura d que esse espelho deve ter
para que o observador possa mirar-se dos pés
à cabeça;
b)A distância r a que a borda inferior do espelho
deve ser mantida do solo;
c)Se as distâncias d e r dependem da distância
do observador ao espelho.
16 cm
06. Com três patinadores colocados entre dois
espelhos planos fixos, um diretor de cinema
consegue uma cena onde são vistos, no
máximo, 24 patinadores. Qual o ângulo  entre
os espelhos?
07. Num anteparo a 30 cm de um espelho
esférico forma-se a imagem nítida de um
objeto real situado a 10cm do espelho.
Determine:
a)A natureza do espelho
b)A distância focal e o raio de curvatura do
espelho.
08. Um raio luminoso, ao passar de um meio A
para um meio B, forma com a normal à
superfície
de
separação
ângulos
respectivamente iguais a 30º e 60º . O meio B
é o ar, cujo índice de refração absoluto é 1,0 e
no qual a luz se propaga com velocidade de
3,0 . 108 m/s. Determine o índice de refração
do meio A e a velocidade da luz nesse meio.
09. O ângulo limite para uma luz monocromática
que se propaga de um líquido para o ar vale 60º
. Determine o índice de refração do líquido.
10. Um raio luminoso incide sobre um prisma
cuja seção principal é um triângulo eqüilátero
(ângulo de refringência 60º ). O ângulo de
incidência é igual a 60º . O índice de refração
do prisma é √3 e o do ar, onde está imerso, é
1. Determine o desvio do raio ao atravessar o
prisma.