Óptica Geométrica

Estuda a propagação da luz sem preocupar-se com a natureza da mesma.

Fenômeno ópticos:✔ Reflexão regular.✔ Reflexão difusa.✔ Refração regular.✔ Refração difusa.✔ Absorção.

Objetos luminosos (possuem luz própria – fonte primária) Objetos iluminados (refletem a luz – fonte secundária).✔ Luminosos: Estrelas, Sol, vela, lâmpada ligada, etc.✔ Iluminados: Planetas, lua, objetos, pessoas, etc.

Luz raio de luz

Conjunto de raios de luz

Feixe de luz

Classif

icação

dos Meio

s

Fenômenos Ópticos

Tipos de Luz✔ Monocromática: apenas uma cor✔ Policromática: superposição de cores diferentes (luz branca).

A luz propaga-se com uma velocidade de 300.000 km/s

Para medir grandes distâncias usamos a unidadeAno-luz

Distância percorrida pela luz em um ano

1 ano-luz -> 9,5.1012 km

Cor de um objeto (cor da luz preferencialmente refletida pelo objeto)

Objeto verde -> absorve todas as cores e reflete difusamente verde.Objeto preto -> absorve todas as cores.

Objeto branco -> reflete todas as cores.

Objeto de uma cor pura iluminado com luz monocromática deoutra cor, fica preto!!!!

Princípios da Óptica Geométrica

- Propagação retilínea da luz: Em meios homogêneos e transparentes a luz se propaga em linha reta.

- Independência dos raios de luz: Os raios de luz cruzam-se sem interferir na trajetória um do outro.

- Reversibilidade dos raios de luz: Se invertemos o sentidode propagação de um raio de luz ele percorre o mesmo trajeto em sentido oposto.

Conseqüências da propagação retilínea da luz

Sombra e penumbra

Fases da Lua

 

✗ Não podemos ver a face iluminada aqui da Terra;

✗ Está abaixo da linha Terra-Sol, portanto, podemos vê-la durante o dia;

✗ O fenômeno que ocorre quando a Lua ocupa essa posição chama-se conjunção; Nasce, aproximadamente, às 6 horas e se põe aproximadamente às 18 horas;

✗ No dia seguinte começa o período crescente da Lua, aparecendo no céu cada dia uma porção maior da sua face iluminada.

Lua Nova

✗ Neste dia vemos um quarto da face lunar iluminada;

✗ No hemisfério Sul percebe-se na forma da letra “C”, enquanto que no hemisfério Norte podemos ver a forma da letra “D”;

✗ Nasce, aproximadamente, às 12 horas e se põe às 0horas;

✗ A Lua ainda está no seu período crescente, por isso, no dia seguinte vemos no céu mais que um quarto da Lua.

Lua quarto crescente

Lua Cheia

✗ Está acima da linha Terra-Sol;

✗ Nasce, aproximadamente, às 18 horas e se põe às 6 horas do dia seguinte;

✗ Parece estar maior no céu, mas é pura ilusão de ótica;

✗ Termina a fase crescente. No dia seguinte começa o período minguante;

Lua minguante

✗ Neste dia, novamente vemos um quarto da superfície lunar iluminada;

✗ Ao contrário da fase Quarto Crescente, no hemisfério Sul percebe-se na forma da letra “D”, enquanto que no hemisfério Norte podemos ver a forma da letra “C”;

✗ Nasce, aproximadamente, às 0 horas e se põe às 12 horas;

✗ Permanece em seu período minguante, que se estenderá até a próxima Lua Nova.

Eclipses

Toda vez que lua fica entre o sol e a Terra ou mesmo aTerra fica entre o sol e a lua podemos ter um eclipse.Eclipse total ocorre nas regiões que temos a sombra.Nas regiões onde temos a penumbre, ocorre um eclipse parcial

Eclipse Solar: Quando a lua fica entre o Sol e a Terra

Eclipse Lunar: Quando a Terra fica entre o Sol e a lua

Eclipse Solar

Fotografia da sombra de um eclipse

Eclipse Lunar

Eclipses

Reflexão e Refraçã Luminosa

Reflexão da LuzO fenômeno de reflaxão consiste na mudança de direção de propagação da luz, quanda esta encontra um obstáculo refletor.Na reflexão a energia da luz retorna totalmente à região de onde vem oraio de luz, porém pode ter parte absorvida.

Reta Normal (N) -perpendicular à superfície refletora

Ângulo de incidência (θi) -ângulo entre raio incidentee reta normal.

Ângulo de reflexão (θr) -ângulo entre raio refletidoe reta normal.

Leis da Reflexão:

1) O raio incidente, a normal e o raio refletidoformam um plano

2) O ângulo incidente tem valor igual ao ângulo de reflexão.

Espelhos Planos

Espelho plano é todasuperfície onde predominea reflexão regular da luz.

A distância PI é a mesma P'I.Ponto P ponto objetoPonto P' ponto imagem

A

Imagem de uma fonte puntual de luz

Ponto objeto e ponto imagem são equidistantes do espelho

Imagem de um objeto extenso num espelho plano

o – distância objetoi - distância imagem

Objeto - realImagem virtual

Inverte direitapor esquerda

enantiomorfa

o = i

Imagem de um objeto extenso num espelho plano

Por que na frente de uma ambulância está escrito ...

Curiosidades

1360

n

Associação de Espelhos

Número de imagens formadas.

Espelhos Esféricos

Representação

C é o centro de curvatura; R é o raio da curvatura do espelho; CV é o eixo principal do espelho; F é o foco do espelho; V é o vértice do espelho.

FF VV

ELEMENTOS DE UM ESPELHO ESFÉRICOELEMENTOS DE UM ESPELHO ESFÉRICO

R

Foco VérticeCentro de curvatura

EP

Raio de curvatura

fdistância focal

CC

f = R2

f = R2

RepresentaçãoCôncavo

VC F

ESPELHO CÔNCAVO - PROPRIEDADESESPELHO CÔNCAVO - PROPRIEDADES

1ª ) Todo raio de luz que incide paralelamente ao eixo principal reflete-se numa direção que passe pelo FOCO principal..

VC F

2ª ) Todo raio de luz que incide numa direção que passa pelo FOCO principal reflete-se paralelamente ao eixo principal.

ESPELHO CÔNCAVO - PROPRIEDADESESPELHO CÔNCAVO - PROPRIEDADES

C

3ª ) Todo raio de luz que incide numa direção que passa pelo CENTRO de curvatura reflete-se sobre si mesmo.

VF

ESPELHO CÔNCAVO - PROPRIEDADESESPELHO CÔNCAVO - PROPRIEDADES

VC F

4ª ) Todo raio de luz que incide sobre o VÉRTICE do espelho reflete-se simetricamente em relação ao eixo principal.

î = r

î = r

^îr̂

ESPELHO CÔNCAVO - PROPRIEDADESESPELHO CÔNCAVO - PROPRIEDADES

1ª ) Todo raio de luz que incide paralelamente ao eixo principal reflete-se de tal modo que o prolongamento passe pelo FOCO principal..

F VC

ESPELHO CONVEXO - PROPRIEDADESESPELHO CONVEXO - PROPRIEDADES

F

2ª ) Todo raio de luz que incide numa direção que passa pelo FOCO principal reflete-se paralelamente ao eixo principal.

VC

ESPELHO CONVEXO - PROPRIEDADESESPELHO CONVEXO - PROPRIEDADES

3ª ) Todo raio de luz que incide numa direção que passa pelo CENTRO de curvatura reflete-se sobre si mesmo.

C VF

ESPELHO CONVEXO - PROPRIEDADESESPELHO CONVEXO - PROPRIEDADES

4ª ) Todo raio de luz que incide sobre o VÉRTICE do espelho reflete-se simetricamente em relação ao eixo principal.

î = r

î = r

^

îr̂

VC F

ESPELHO CONVEXO - PROPRIEDADESESPELHO CONVEXO - PROPRIEDADES

CONSTRUÇÃO GEOMÉTRICA DE IMAGENS:CONSTRUÇÃO GEOMÉTRICA DE IMAGENS:

EM ESPELHOS CÔNCAVOS EM ESPELHOS CÔNCAVOS

V CF

1º CASO ) Objeto depois do centro

Imagem:real

menorinvertida

Imagem:real

menorinvertida

ObjetoObjeto

Imagem real é obtida a partir do encontro dos raios refletidos. Toda imagem real é invertida

Imagem real é obtida a partir do encontro dos raios refletidos. Toda imagem real é invertida

V CF

2º CASO ) Objeto sobre o centro de curvatura

Imagem:real

do mesmo tamanhoinvertida

Imagem:real

do mesmo tamanhoinvertida

CONSTRUÇÃO DE IMAGENS EM ESPELHOS CÔNCAVOS

CONSTRUÇÃO DE IMAGENS EM ESPELHOS CÔNCAVOS

ObjetoObjeto

V CF

Imagem:real

maiorinvertida

Imagem:real

maiorinvertida

CONSTRUÇÃO DE IMAGENS EM ESPELHOS CÔNCAVOS

CONSTRUÇÃO DE IMAGENS EM ESPELHOS CÔNCAVOS

ObjetoObjeto

3º CASO ) Objeto entre o foco e o centro

4º CASO ) Objeto sobre o foco

Imagem:se forma no

infinitoimprópria

NÃO há formação de imagem

Imagem:se forma no

infinitoimprópria

NÃO há formação de imagem

CONSTRUÇÃO DE IMAGENS NO ESPELHO CÔNCAVO

CONSTRUÇÃO DE IMAGENS NO ESPELHO CÔNCAVO

ObjetoObjeto

Os raios refletidos são paralelos, não se encontram. Logo, não forma imagem

Os raios refletidos são paralelos, não se encontram. Logo, não forma imagem

V C

F

V

CF

5º CASO ) Objeto entre o foco e o vértice

Imagem:virtualdireitamaior

Imagem:virtualdireitamaior

CONSTRUÇÃO DE IMAGENS EM ESPELHOS CÔNCAVOS

CONSTRUÇÃO DE IMAGENS EM ESPELHOS CÔNCAVOS

ObjetoObjeto

Imagem VIRTUAL é o encontro dos prolongamentos dos raios refletidos.

Imagem VIRTUAL é o encontro dos prolongamentos dos raios refletidos.

CONSTRUÇÃO GEOMÉTRICA DE IMAGENS:CONSTRUÇÃO GEOMÉTRICA DE IMAGENS:

EM ESPELHOS CONVEXOS EM ESPELHOS CONVEXOS

Imagem:virtualmenordireita

Imagem:virtualmenordireita

ObjetoObjeto

VC F

Imagem VIRTUAL é o encontro dos prolongamentos dos raios refletidos. NÃO é real, pois os raios refletidos não se encontram.

Imagem VIRTUAL é o encontro dos prolongamentos dos raios refletidos. NÃO é real, pois os raios refletidos não se encontram.

'

111

ppf

p

p

o

iA

'

Equação dos Espelhos esféricosEquação dos Espelhos esféricos

Medidas reais são positivasMedidas virtuais são negativas

Medidas reais são positivasMedidas virtuais são negativas

Aumento Linear TransversalAumento Linear Transversal

i > 0 – direitai < 0 – invertida

ExercíciosExercícios

Página 208 – 1,2 e 4Página 210 – 5,6 e 7Página 214 – 8, 10, 11 e 12Página 222 – 13, 15 e 16Página 225 – 21 e 22

Bom trabalho a todos!!!!

Slides dos espelhos esféricos do endereçohttp://www.universitario.com.br/ead/moodle/mod/resource/view.php?inpopup=true&id=506