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Óptica O que é a luz? Conjunto de comprimentos de onda a que o olho humano é sensível. Faixa de radiação eletromagnética que se situa entre as radiações.

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2 Óptica

3 O que é a luz? Conjunto de comprimentos de onda a que o olho humano é sensível. Faixa de radiação eletromagnética que se situa entre as radiações infravermelhas e ultravioletas. Três grandezas físicas básicas da luz: cor (frequência), brilho (amplitude) e polarização (ângulo de vibração). Simultaneamente, a luz apresenta propriedades de ondas e partículas (dualidade onda-partícula).

4 Teorias sobre a Luz Primeiras idéias dos gregos (século I aC, Lucrécio): a luz solar e o seu calor eram compostos de pequenas partículas. Teoria corpuscular da luz (século XVII, Isaac Newton): luz como partícula que se desloca com uma velocidade maior na água do que no ar. Teoria ondulatória da luz (século XVII, Huygens): fenômeno ondulatório. Através das experiências de Young e Fresnel conseguiu-se medir o comprimento de onda da luz e provar sua propagação retilínea em meios homogêneos. Foucault, século XIX, descobriu que a luz se deslocava mais rápido no ar do que na água.

5 Dualidade onda partícula * Caráter ondulatório (até o final do´século XIX): Onda eletromagnética que se propaga no vácuo com velocidade de 3 x 10 8 m/s. V = λ. F * Caráter corpuscular (Einstein e Planck): Pequeno pacote de energia chamado de fóton. E = h. F Obs.: Em 1911 Compton demonstrou que a colisão de um fóton com um elétron tem comportamento de corpos materiais.

6 Fontes de Luz da radiação visível Dependem essencialmente do movimento de elétrons. Os elétrons podem ser levados de um estado de energia mais baixa outro de energia mais alta através do aquecimento ou passagem de corrente elétrica. Ao retornarem a seus níveis mais baixos, os átomos emitem radiação que pode estar na região visível do espectro. A fonte mais comum da radiação visível é o Sol.

7 Observações Todos os objetos emitem radiação magnética, denominada radiação térmica, devido à sua temperatura. Quando a radiação térmica é visível, os objetos são denominados incandescentes. Um exemplo para esta situação é o Sol. Para que observemos a incandescência, são necessárias temperaturas que excedam a 1.000°C. Quando a luz é emitida de objetos frios, o fenômeno é chamado de luminescência. Os exemplos são as lâmpadas fluorescentes, relâmpagos, e receptores de televisão. Caso a energia que excita os átomos seja originada de uma reação química, chamamos ao fenômeno de quimiluminescência. Mas, o que ocorre em seres vivos, como vagalumes e organismos marinhos, é chamado de bioluminescência.

8 FONTES DE LUZ FONTES DE LUZ Primária Secundária Incandescente Luminescente Corpo luminoso Quente Fria Fluorescente Fosforescente c / agente s / agente Corpo iluminado OBS: A maioria das fontes são secundárias OBS: A maioria das fontes são secundárias

9 Composição da Luz Branca A luz branca ou também chamada de policromática é composta pelas cores : Vermelho,Laranja, Amarelo,Verde, Azul, Anil e Violeta

10 Meios de Propagação da Luz Transparente Translúcido Opaco Os meios podem ser : Os meios podem ser :

11 Transparente Permite a propagação da luz sem distorcer a imagem do objeto como mostra a figura abaixo.

12 Translúcido Permite a propagação da luz mas distorcendo a imagem do objeto como mostra a figura abaixo.

13 Opaco Não permite a propagação da luz através dele refletindo e absorvendo a luz incidente.

14 Não é o que lhe parece Ilusão de óptica ! O que você vê nem sempre é o que você pensa que é. Aprendemos a perceber ou entender o que estamos olhando. E ficamos acostumados a como as coisas devem ser. Algumas vezes, porém, nosso cérebro capta pistas falsas. Outras vezes nossos cérebros preenchem os pedaços que faltam. Nossos cérebros provocam ilusões de óptica em ambos os modos. A ilusão de óptica que você mais vê é a televisão. As imagens da TV não estão em movimento. A televisão é, na verdade, um conjunto de imagens estáticas que aparentam movimento quando mostradas muito rapidamente.

15 LARANJA ROSA CINZA VERDE BRANCO AZUL MARROM PRETO VERMELHO AZUL PRETO ROSA AMARELO CINZA LARANJA PRETO VERDE MARROM BRANCO

16 O nosso cérebro De aorcdo com uma pqsieusa de uma uinrvesriddae ignlsea, não ipomtra em qaul odrem as lrteas de uma plravaa etãso, a úncia csioa iprotmatne é que a piremria e útmlia lrteas etejasm no lgaur crteo. O rseto pdoe ser uma bçguana ttaol, que vcoê anida pdoe ler sem pobrlmea. Itso é poqrue nós não lmeos cdaa lrtea isladoa, mas a plravaa cmoo um tdoo. Sohw de bloa.

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21 Princípios da Óptica Geométrica Propagação retilínea da luz (sombra, penumbra = eclipse total/parcial). Independência dos raios de luz. Reversibilidade dos raios de luz.

22 ECLIPSE ECLIPSE Os eclipses ocorrem devido ao princípio da propagação retilínea da luz e podem ser : Solar Solar Lunar Lunar

23 Eclipse Os eclipses ocorrem devido ao princípio da propagação retilínea da luz e podem ser : Solar Solar Lunar Lunar

24 ECLIPSE SOLAR ECLIPSE SOLAR A lua se encontra disposta entre o sol e a terra. Fase da lua : LUA NOVA

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27 ECLIPSE LUNAR ECLIPSE LUNAR A lua se encontra atrás do cone de sombra da terra. Fase da lua: LUA CHEIA

28 Fases de um eclipse lunar

29 Se durante um mês temos uma lua cheia e uma lua nova então por que não ocorre eclipse todo mês ? Porque o plano de translação da órbita da Terra não é o mesmo plano de translação da órbita da Lua, existe uma inclinação de aproximadamente 5,2° entre eles.

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31 A CÂMARA ESCURA DE ORIFÍCIO A CÂMARA ESCURA DE ORIFÍCIO Baseia-se também no princípio da propagação retilínea da luz.

32 hd D = H Semelhança entre os triângulos de onde é válida a relação:

33 Sombras

34 MEDINDO A ALTURA DE UM PRÉDIO

35 Em um dia ensolarado, a distância entre o pé de uma árvore, plantada em terreno plano, e a sombra de seu ponto mais alto era de 4,8 m Neste mesmo momento a sombra de uma vareta fixada verticalmente no solo, perto da árvore, mede 60 cm de comprimento. Determine a altura da árvore, sabendo-se que o comprimento da vareta é de 1,0 m.

36 Entre uma fonte pontual de luz e um anteparo, coloca-se uma placa quadrada de lado 10 cm, paralela ao anteparo. A fonte e o centro da placa estão na mesma reta perpendicular ao anteparo, conforme ilustrado na figura a seguir. A placa está a 1,0 m da fonte e a 2,0 m do anteparo. A área da sombra projetada sobre o anteparo é

37 Reflexão da luz

38 TIPOS DE REFLEXÃO Regular Difusa

39 LEIS DA REFLEXÃO RI RR normal i r 1ª LEI : O RAIO INCIDENTE, RAIO REFLETIDO E NORMAL SÃO COPLANARES. 2ª LEI: Para qualquer tipo de reflexão: i = r

40 Formação de Imagens em espelhos planos Para formar imagem de um ponto objeto por reflexão, é necessário o cruzando de dois (ou mais) raios refletidos do objeto

41 CARACTERÍSTICAS DA IMAGEM - VIRTUAL- -DIREITA - D OE = D EI - DIMENSÕES DA IMAGEM = OBJETO -REVERSA (DIREITO/ESQUERDO)

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43 Tipos de espelhos esféricos CÔNCAVO CONVEXO

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45 Elementos dos Espelhos Esféricos CV=RAIO(R)FV=DISTÂNCIA FOCAL C: centro de curvatura V: vértice F: foco CF V Eixo principal

46 Propriedades dos espelhos esféricos

47 -Todo raio luminoso que incide no espelho paralelamente ao eixo principal, reflete passando pelo foco, ou em sua direção. CF V CF V

48 Todo raio de luz que incide no espelho no vértice, reflete formando o mesmo ângulo com o eixo principal. C F V CF V

49 Todo raio de luz que incide na direção do centro de curvatura reflete sem sofrer desvio. C F V CF V

50 Formação de Imagens Côncavo

51 Objeto Antes de C Imagem Real Invertida Menor Entre C e f CF V

52 Objeto em C Imagem Real Invertida Menor Entre C e f C F V

53 Objeto entre C e f Imagem Real Invertida Maior Atrás de C CF V

54 Objeto sobre f Imagem Imprópria CF V

55 Objeto entre f eV CF V -Virtual -Direita -Maior -Atrás do espelho

56 Formação de Imagens Convexo

57 Objeto em qualquer posição Imagem Virtual Direita Menor CF V

58 LENTES ESFÉRICAS

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60 Comportamento Óptico n meio < n lente Bordos finos Convergente Bordos largos Divergente n meio > n lente Bordos finos Divergente Bordos largos Convergente

61 Tipos de Lentes Lente Convergente Lente Divergente

62 Elementos das Lentes: Convergentes FFAA A – ponto antiprincipal F - foco O O – centro óptico

63 Elementos das Lentes: A – ponto antiprincipal Divergentes FFAA F - foco O O – centro óptico

64 Raios Notáveis: Convergentes FFAA O

65 Raios Notáveis: Divergentes FFAA O

66 Construções Gráficas FFAA Imagem real, invertida e menor MÁQUINA FOTOGRÁFICA

67 Construções Gráficas FF A A Imagem real, invertida e igual

68 Construções Gráficas FFAA Imagem real, invertida e maior PROJETOR DE SLIDES

69 Imagem virtual, direita e maior Funcionando como LUPA FFAA Objeto entre a centro óptico e o foco

70 FFAA Imagem virtual direita menor Lente divergente (convexa)


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