Principios da Optica Geometrica [Modo de Compatibilidade]
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LUZ: É uma forma de energia radiante, que se propaga por meio de ondas eletromagnéticas. É o agente físico responsável pela sensação visual. RAIO DE LUZ: É uma representação da propagação da Luz RAIO DE LUZ: É uma representação da propagação da Luz FEIXE DE LUZ: É um conjunto de raios de Luz FEIXE DE LUZ: Pode ser: • Paralelo • Convergente • Divergente PARALELO: PARALELO: O LASER CONVERGENTE: CONVERGENTE: DIVERGENTE: DIVERGENTE: FONTES DE LUZ: São corpos que emitem Luz FONTES DE LUZ: Podem ser: • Primárias • Secundárias PRIMÁRIAS: Têm Luz própria SECUNDÁRIAS: Não têm Luz própria Meios transparentes, translúcidos e opacos Transparentes Dizemos que um determinado meio é transparente quando ele permite que a luz se propague de modo regular, de modo que possamos ver um corpo através dele Transparentes Translúcidos Existem meios nos quais a luz se propaga de modo irregular, não permitindo a visualização nítida dos corpos. Tais meios são chamados de translúcidos. Translúcidos Opacos Um meio é chamado opaco quando não permite que a luz se propague através dele Opacos PRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICA MEIOS HOMOGÊNEOS E ISÓTROPOS PRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICA MEIOS HOMOGÊNEOS Um meio é chamado homogêneo quando qualquer porção dele apresenta as mesmas propriedades. Suponhamos, por exemplo, que joguemos um pouco de vinho tinto na água. Inicialmente o vinho não se distribui por toda a água, ficando restrito a uma certa região (Fig. 1); portanto a mistura não é homogênea. Porém, se mexermos com uma colher, logo o vinho se dissolverá por toda a água e teremos uma mistura homogênea (Fig. 2). PRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICA MEIOS HOMOGÊNEOS PRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICA MEIOS ISOTRÓPICOS Um meio é chamado isotrópico (ou isótropo) quando apresenta as mesmas propriedades em todas as direções. Quando as propriedades dependem da direção, o meio é chamado de anisotrópico. É o caso, por exemplo, de alguns cristais, no interior dos quais a luz tem diferentes velocidades em diferentes direções. No nosso curso trabalharemos sempre com meios isotrópicos. PRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICA PRINCÍPIO DA PROPAGAÇÃO RETILÍNEA Nos meios homogêneos, isotrópicos e transparentes, a luz se propaga em linha reta. PRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICA PRINCÍPIO DA PROPAGAÇÃO RETILÍNEA Fonte puntiforme PRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICA PRINCÍPIO DA PROPAGAÇÃO RETILÍNEA Fonte extensa PRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICA ECLIPSES Dizemos que existe eclipse de um astro quando ele deixa de ser visto total ou parcialmente. Abaixo temos representada a situação de um eclipse total da Lua. PRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICA ECLIPSES Temos agora a situação de eclipse do Sol. Nesse caso, dependendo da posição do observador na Terra, ele poderá ver um eclipse total ou parcial, dependendo do fato de ele estar na região de sombra ou penumbra. PRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICA ECLIPSES PRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICA AS FASES DA LUA A Lua move-se ao redor da Terra, completando uma volta em, aproximadamente, 4 semanas. Durante esse período, a face da Lua que vemos, pode estar totalmente iluminada, parcialmente iluminada ou não iluminada pelo Sol. É o que chamamos fases da Lua. PRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICA AS FASES DA LUA PRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICA AS FASES DA LUA A fase de lua cheia acontece quando a face voltada para a Terra é totalmente iluminada pelo Sol. A fase de lua nova acontece quando a face voltada para a Terra é a face não iluminada pelo Sol. Quando apenas ¼ da superfície da Lua é iluminada pelo Sol, temos as fases de quarto crescente e quarto minguante. PRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICA AS FASES DA LUA Entre duas luas novas consecutivas há um intervalo de tempo de 29 dias, 12 horas e 44 minutos. Esse intervalo de tempo é chamado mês lunar ou período de lunação. PRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICA AS FASES DA LUA Podemos pensar que todo mês haja um eclipse do Sol e outro da Lua. No entanto isso não ocorre, pois a figura é uma simplificação. Na realidade, o plano da órbita da Lua em torno da Terra não coincide com o plano da órbita da Terra ao redor do Sol. Assim, raramente ocorrem eclipses. PRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICA CÂMARA ESCURA DE ORIFÍCIO PRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICA CÂMARA ESCURA DE ORIFÍCIO Relação trigonométrica o/p = i/p' o = tamanho do objeto i = tamanho da imagem p = distância do objeto à câmara p' = distância da imagem à câmara PRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICA ÂNGULO VISUAL PRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICA ÂNGULO VISUAL Quanto mais longe está o objeto, menor o ângulo visual PRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICA ÂNGULO VISUAL Quando dois objetos de tamanhos diferentes são vistos sob o mesmo ângulo, eles nos parecem ter o mesmo tamanho. PRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICA PRINCÍPIO DA INDEPENDÊNCIA DOS RAIOS LUMINOSOS Quando a luz se propaga em um meio, cada raio é independente dos outros. Assim, quando dois raios se cruzam, um não interfere na propagação do outro. PRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICA PRINCÍPIO DA INDEPENDÊNCIA DOS RAIOS LUMINOSOS PRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICA PRINCÍPIO DA REVERSIBILIDADE DOS RAIOS Quando um raio de luz segue um percurso, ele pode fazer o percurso inverso PRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICA PRINCÍPIO DA REVERSIBILIDADE DOS RAIOS COR DA LUZ No estudo das ondas veremos o que determina a cor da luz. Por enquanto, nos limitaremos a reconhecer que existem situações em que a luz é de uma única cor; neste caso a luz é chamada de monocromática. As sete cores monocromáticas principais são as que aparecem no arco-íris. COR DA LUZ Na maioria das vezes a luz apresenta uma mistura de várias cores e, nesse caso, é chamada de policromática. A luz branca é uma mistura de todas as cores. Decomposição Espectral da Luz Vizível VELOCIDADE DA LUZ No vácuo, qualquer que seja a cor, a luz se propaga sempre com a mesma velocidade. Essa velocidade é representada por c e seu valor é: ANO-LUZ Os astrônomos costumam usar uma unidade de comprimento chamada de ano-luz. Por definição, o ano-luz é a distância percorrida pela luz, em um ano, no vácuo. ANO-LUZ Lembrando que: 1 ano = 365 dias 1 dia = 24h 1h = 3600s ANO-LUZ 1 ano-luz = (365).(24).(3600).(300.000) 1 ano-luz = 9.500.000.000.000.000m
