Propagação da luz - Óptica geométrica -...

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Óptica geométrica S. Mogo Ondas / Raios Reflexão Refracção Dispersão Refl. int. total Princ. Huygens Princ. Fermat Princ. ópt. geo. Propagação retilínea Independência Reversibilidade Ópt. atmosfer. Miragens Arco-íris Outras formações Propagação da luz Óptica geométrica S. Mogo Departamento de Física Universidade da Beira Interior 2018 / 19

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Ópticageométrica

S. Mogo

Ondas / Raios

Reflexão

Refracção

Dispersão

Refl. int. total

Princ. Huygens

Princ. Fermat

Princ. ópt. geo.Propagação retilínea

Independência

Reversibilidade

Ópt. atmosfer.Miragens

Arco-íris

Outras formações

Propagação da luzÓptica geométrica

S. Mogo

Departamento de FísicaUniversidade da Beira Interior

2018 / 19

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Ópticageométrica

S. Mogo

Ondas / Raios

Reflexão

Refracção

Dispersão

Refl. int. total

Princ. Huygens

Princ. Fermat

Princ. ópt. geo.Propagação retilínea

Independência

Reversibilidade

Ópt. atmosfer.Miragens

Arco-íris

Outras formações

Outline1 Ondas e raios de luz

2 Reflexão especular, difusa e retroreflexão

3 Refracção

4 Dispersão

5 Reflexão interna total

6 Princípio de Huygens

7 Princípio de Fermat

8 Princípios da óptica geométricaPrincípio de propagação retilíneaPrincípio de independênciaPrincípio da reversibilidade

9 Óptica atmosféricaMiragensArco-írisOutras formações coloridas

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Ópticageométrica

S. Mogo

Ondas / Raios

Reflexão

Refracção

Dispersão

Refl. int. total

Princ. Huygens

Princ. Fermat

Princ. ópt. geo.Propagação retilínea

Independência

Reversibilidade

Ópt. atmosfer.Miragens

Arco-íris

Outras formações

Ondas e raios de luzMovimento ondulatório

Impulso que percorre uma onda tensa

Onda longitudinal numa mola

Onda transversal numa mola

Hecht,E., Optics, 5th Edition, Pearson, 2016.

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Ópticageométrica

S. Mogo

Ondas / Raios

Reflexão

Refracção

Dispersão

Refl. int. total

Princ. Huygens

Princ. Fermat

Princ. ópt. geo.Propagação retilínea

Independência

Reversibilidade

Ópt. atmosfer.Miragens

Arco-íris

Outras formações

Ondas e raios de luzMovimento ondulatório

https://www.mainstreetlaunch.org/the-racial-wealth-gap/

https://scienceworld.scholastic.com/issues/2017-18/051418/making-waves.html#1090L

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Ópticageométrica

S. Mogo

Ondas / Raios

Reflexão

Refracção

Dispersão

Refl. int. total

Princ. Huygens

Princ. Fermat

Princ. ópt. geo.Propagação retilínea

Independência

Reversibilidade

Ópt. atmosfer.Miragens

Arco-íris

Outras formações

Ondas e raios de luzFrentes de onda

http://www.wikiwand.com/en/Aberrations_of_the_eye https://physics.stackexchange.com/questions/71873/diffraction-and-waves

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Ópticageométrica

S. Mogo

Ondas / Raios

Reflexão

Refracção

Dispersão

Refl. int. total

Princ. Huygens

Princ. Fermat

Princ. ópt. geo.Propagação retilínea

Independência

Reversibilidade

Ópt. atmosfer.Miragens

Arco-íris

Outras formações

Ondas e raios de luzFrentes de onda x Raios luminosos

https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/frente-onda-raio-onda.htm

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Ópticageométrica

S. Mogo

Ondas / Raios

Reflexão

Refracção

Dispersão

Refl. int. total

Princ. Huygens

Princ. Fermat

Princ. ópt. geo.Propagação retilínea

Independência

Reversibilidade

Ópt. atmosfer.Miragens

Arco-íris

Outras formações

Reflexão especular, difusa

https://www.explainthatstuff.com/howmirrorswork.html

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Ópticageométrica

S. Mogo

Ondas / Raios

Reflexão

Refracção

Dispersão

Refl. int. total

Princ. Huygens

Princ. Fermat

Princ. ópt. geo.Propagação retilínea

Independência

Reversibilidade

Ópt. atmosfer.Miragens

Arco-íris

Outras formações

Retroreflexão

https://www.researchgate.net/publication/267025082_Frequency_Selective_Terahertz_Retroreflectors/figures?lo=1

https://www.3m.com/3M/en_US/scotchlite-reflective-material-us/industries-active-lifestyle/active-lifestyle/how-retroreflection-works/

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Ópticageométrica

S. Mogo

Ondas / Raios

Reflexão

Refracção

Dispersão

Refl. int. total

Princ. Huygens

Princ. Fermat

Princ. ópt. geo.Propagação retilínea

Independência

Reversibilidade

Ópt. atmosfer.Miragens

Arco-íris

Outras formações

Refracção

https://www.pkphysicalscience.com/article/459/7/light-refractionlogin?username=thealberta&password=library

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Ópticageométrica

S. Mogo

Ondas / Raios

Reflexão

Refracção

Dispersão

Refl. int. total

Princ. Huygens

Princ. Fermat

Princ. ópt. geo.Propagação retilínea

Independência

Reversibilidade

Ópt. atmosfer.Miragens

Arco-íris

Outras formações

Reflexão e refracção

Pedrotti,F.L., Pedrotti,L.M., Pedrotti,L.S., Introduction to Optics, 3rd Edition, Cambridge University Press, 2017.

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Ópticageométrica

S. Mogo

Ondas / Raios

Reflexão

Refracção

Dispersão

Refl. int. total

Princ. Huygens

Princ. Fermat

Princ. ópt. geo.Propagação retilínea

Independência

Reversibilidade

Ópt. atmosfer.Miragens

Arco-íris

Outras formações

Dispersão

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnicaAula.html?aula=33330

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Ópticageométrica

S. Mogo

Ondas / Raios

Reflexão

Refracção

Dispersão

Refl. int. total

Princ. Huygens

Princ. Fermat

Princ. ópt. geo.Propagação retilínea

Independência

Reversibilidade

Ópt. atmosfer.Miragens

Arco-íris

Outras formações

DispersãoÍndice de refracção como característica do material

http://microscopy.berkeley.edu/courses/tlm/optics/chromatic.html

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Ópticageométrica

S. Mogo

Ondas / Raios

Reflexão

Refracção

Dispersão

Refl. int. total

Princ. Huygens

Princ. Fermat

Princ. ópt. geo.Propagação retilínea

Independência

Reversibilidade

Ópt. atmosfer.Miragens

Arco-íris

Outras formações

Reflexão interna total

https://www.siyavula.com/read/science/grade-11/geometrical-optics/05-geometrical-optics-07

https://www.slideshare.net/thelawofscience/total-internal-reflection-critical-angle

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Ópticageométrica

S. Mogo

Ondas / Raios

Reflexão

Refracção

Dispersão

Refl. int. total

Princ. Huygens

Princ. Fermat

Princ. ópt. geo.Propagação retilínea

Independência

Reversibilidade

Ópt. atmosfer.Miragens

Arco-íris

Outras formações

Princípio de Huygens

http://images.slideplayer.com.br/2/359050/slides/slide_6.jpg

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Ópticageométrica

S. Mogo

Ondas / Raios

Reflexão

Refracção

Dispersão

Refl. int. total

Princ. Huygens

Princ. Fermat

Princ. ópt. geo.Propagação retilínea

Independência

Reversibilidade

Ópt. atmosfer.Miragens

Arco-íris

Outras formações

Princípio de Huygens

• Demonstração da lei da reflexão• Demonstração da lei da refracção

... partindo do princípio de Huygens!

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Ópticageométrica

S. Mogo

Ondas / Raios

Reflexão

Refracção

Dispersão

Refl. int. total

Princ. Huygens

Princ. Fermat

Princ. ópt. geo.Propagação retilínea

Independência

Reversibilidade

Ópt. atmosfer.Miragens

Arco-íris

Outras formações

Princípio de Fermat

• Estamos no ponto A, pessoa a afogar-se no ponto B;

• Caminho mais curto entre 2 pontos: linha recta AB;

• Mas... deslocamos-nos mais lentamente na água do que emterra;

• Caminho mais rápido entre 2 pontos: Princípio de Fermat.

http://teleformacion.edu.aytolacoruna.es/FISICA/document/fisicaInteractiva/OptGeometrica/A_Pricip_fermat/tppjava/Fermat1.htm

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Ópticageométrica

S. Mogo

Ondas / Raios

Reflexão

Refracção

Dispersão

Refl. int. total

Princ. Huygens

Princ. Fermat

Princ. ópt. geo.Propagação retilínea

Independência

Reversibilidade

Ópt. atmosfer.Miragens

Arco-íris

Outras formações

Princípio de Fermat

• Demonstração da lei da reflexão• Demonstração da lei da refracção

... partindo do princípio de Fermat!

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Ópticageométrica

S. Mogo

Ondas / Raios

Reflexão

Refracção

Dispersão

Refl. int. total

Princ. Huygens

Princ. Fermat

Princ. ópt. geo.Propagação retilínea

Independência

Reversibilidade

Ópt. atmosfer.Miragens

Arco-íris

Outras formações

Princípio de propagaçãoretilínea

https://baudojoanes.blogspot.com/2011/10/principios-da-optica-geometrica.html

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Ópticageométrica

S. Mogo

Ondas / Raios

Reflexão

Refracção

Dispersão

Refl. int. total

Princ. Huygens

Princ. Fermat

Princ. ópt. geo.Propagação retilínea

Independência

Reversibilidade

Ópt. atmosfer.Miragens

Arco-íris

Outras formações

Princípio de independência

https://baudojoanes.blogspot.com/2011/10/principios-da-optica-geometrica.html

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Ópticageométrica

S. Mogo

Ondas / Raios

Reflexão

Refracção

Dispersão

Refl. int. total

Princ. Huygens

Princ. Fermat

Princ. ópt. geo.Propagação retilínea

Independência

Reversibilidade

Ópt. atmosfer.Miragens

Arco-íris

Outras formações

Princípio da reversibilidade

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnicaAula.html?aula=18726

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Ópticageométrica

S. Mogo

Ondas / Raios

Reflexão

Refracção

Dispersão

Refl. int. total

Princ. Huygens

Princ. Fermat

Princ. ópt. geo.Propagação retilínea

Independência

Reversibilidade

Ópt. atmosfer.Miragens

Arco-íris

Outras formações

Óptica atmosféricaMiragens

https://www.olympus-lifescience.com

https://pixabay.com/de/photos/stra%C3%9Fe-pf%C3%BCtzen-nass-regen-l%C3%A4ndlich-2631249/

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Ópticageométrica

S. Mogo

Ondas / Raios

Reflexão

Refracção

Dispersão

Refl. int. total

Princ. Huygens

Princ. Fermat

Princ. ópt. geo.Propagação retilínea

Independência

Reversibilidade

Ópt. atmosfer.Miragens

Arco-íris

Outras formações

Óptica atmosféricaArco-íris

https://www.dicasecuriosidades.net/2017/03/quao-raros-sao-os-arco-iris-duplos.html

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Ópticageométrica

S. Mogo

Ondas / Raios

Reflexão

Refracção

Dispersão

Refl. int. total

Princ. Huygens

Princ. Fermat

Princ. ópt. geo.Propagação retilínea

Independência

Reversibilidade

Ópt. atmosfer.Miragens

Arco-íris

Outras formações

Óptica atmosféricaOutras formações coloridas

http://www.atoptics.co.uk/rainbows/notabow.htm

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Ópticageométrica

S. Mogo

Ondas / Raios

Reflexão

Refracção

Dispersão

Refl. int. total

Princ. Huygens

Princ. Fermat

Princ. ópt. geo.Propagação retilínea

Independência

Reversibilidade

Ópt. atmosfer.Miragens

Arco-íris

Outras formações

Óptica atmosféricaArco circum-zenital(Arco-íris invertido)

http://maq2109.blogspot.com/2012/05/locuras-de-la-naruraleza-un-arco-iris.html

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Ópticageométrica

S. Mogo

Ondas / Raios

Reflexão

Refracção

Dispersão

Refl. int. total

Princ. Huygens

Princ. Fermat

Princ. ópt. geo.Propagação retilínea

Independência

Reversibilidade

Ópt. atmosfer.Miragens

Arco-íris

Outras formações

Óptica atmosféricaArco circum-horizontal

(Arco-íris de fogo)

https://www.contapraeu.com.br/curiosidades/o-que-e-um-arco-iris-de-fogo/

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Ópticageométrica

S. Mogo

Ondas / Raios

Reflexão

Refracção

Dispersão

Refl. int. total

Princ. Huygens

Princ. Fermat

Princ. ópt. geo.Propagação retilínea

Independência

Reversibilidade

Ópt. atmosfer.Miragens

Arco-íris

Outras formações

Óptica atmosféricaHalo 22°

https://www.universetoday.com/97675/astrophoto-spectacular-22-degree-sun-halo-over-kuala-lumpur/

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Ópticageométrica

S. Mogo

Ondas / Raios

Reflexão

Refracção

Dispersão

Refl. int. total

Princ. Huygens

Princ. Fermat

Princ. ópt. geo.Propagação retilínea

Independência

Reversibilidade

Ópt. atmosfer.Miragens

Arco-íris

Outras formações

Óptica atmosféricaParélio

https://www.worldatlas.com/articles/what-is-a-sun-dog.html

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Ópticageométrica

S. Mogo

Ondas / Raios

Reflexão

Refracção

Dispersão

Refl. int. total

Princ. Huygens

Princ. Fermat

Princ. ópt. geo.Propagação retilínea

Independência

Reversibilidade

Ópt. atmosfer.Miragens

Arco-íris

Outras formações

Óptica atmosféricaNúvens iridescentes

http://www.ideafixa.com/oldbutgold/13-fotos-do-raro-fenomeno-natural-de-nuvens-iridescentes

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Ópticageométrica

S. Mogo

Ondas / Raios

Reflexão

Refracção

Dispersão

Refl. int. total

Princ. Huygens

Princ. Fermat

Princ. ópt. geo.Propagação retilínea

Independência

Reversibilidade

Ópt. atmosfer.Miragens

Arco-íris

Outras formações

Óptica atmosféricaCorona à volta da Lua

https://epod.usra.edu/blog/2014/02/coronas-around-the-moon.html

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Ópticageométrica

S. Mogo

Ondas / Raios

Reflexão

Refracção

Dispersão

Refl. int. total

Princ. Huygens

Princ. Fermat

Princ. ópt. geo.Propagação retilínea

Independência

Reversibilidade

Ópt. atmosfer.Miragens

Arco-íris

Outras formações

Óptica atmosféricaGloria

https://tempojoaopessoa.jimdo.com/fen%C3%B4menos-%C3%B3pticos/gl%C3%B3ria/