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Capitulo 35 Imagens
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RAIOS E FRENTES DE ONDA RAIOS FRENTES DE ONDA
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Princípio de construção de Huygens
Frente de onda anterior Frente de onda posterior Frente de onda anterior Frente de onda posterior
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Raios luminosos Propagação retilínea óptica geométrica
(meio isotrópico) objeto furo imagem
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Reflexão e Refração Na interface entre dois meios. raio incidente
refletido refratado Ar Vidro
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Reflexão e Refração
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M. C. Escher
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Lei da Reflexão qi qr qi = qr
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Lei da reflexão Raio refletido no plano de incidência
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Refração
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Lei da refração
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Índice de Refração Definição índice de refração: Então: ou
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Comprimento de onda e índice de refração
Velocidade varia l varia Por que a freqüência é invariante ? não muda!
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Lei da refração Índices de refração (lei de Snell)
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Resultados básicos q1 n1 n2 q2 q1 n1 n2 q2 q1 n1 n2 q2 normal normal
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Índice de refração Material Índice de Refração* ar 1,0003
Material Índice de Refração* ar 1,0003 diamante 2,419 sílica fundida 1,458 quartzo 1,418 flint leve 1,655 *para 589,29 nm
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Dispersão Cromática Índice de refração, n Equação de Cauchy :
Comp. de onda (nm) Índice de refração, n Vidro crown acrílico Quartzo fundido Equação de Cauchy :
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Lei de refração e dispersão
q1 normal n1 n2 q1 normal n1 n2
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Exercício : Determine o desvio d relativo ao feixe incidente.
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Prisma !
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Arco-íris
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Reflexão interna total
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Reflexão interna total
quando 1
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Fibras ópticas
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Polarização por reflexão
Luz refletida Parcialmente polarizada
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Lei de Brewster Num ângulo particular: Luz refletida polarizada
Luz incidente não-polarizada Luz refletida polarizada Luz refratada parcialmente polarizada
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Exercícios e Problemas
34-46P. Na figura 34.45, a luz incide, fazendo um ângulo q1=40,1o com a normal, na interface entre dois materiais transparentes. Parte da luz atravessa as outras três camadas transparentes e parte é refletida para cima e escapa para o ar. Determine os valores (a) de q5 e (b) de q4.
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Espelhos
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REFLEXÃO Especular Difusa
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Espelho plano
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Centro de curvatura
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Espelho concavo Eixo principal
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Espelho convexo
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Eixo principal
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Refração
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vácuo n = 1
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Exercicio: Obtenha a profundidade aparente.
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Lentes espessas
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Lentes finas
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f água = 3,71 f ar = 148 cm Exercício :
Uma l ente convergente (n = 1,52) com distância focal de 40 cm no ar é imersa na água (n = 1,33). Qual é a distância focal na água. f água = 3,71 f ar = 148 cm
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Lentes
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Exercicio:
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Exercicio: Aplique a equação :
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Lentes de Fresnel
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Aberração esférica cromática
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Magnificação Angular
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Microscópio Óptico
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Telescópio Óptico Refletor Refrator
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Câmara fotográfica A intensidade I é proporcional a área da lente de diâmetro D. A intensidade luminosa é proporcional a taxa de energia recebida pelo filme por unidade de área da imagem. A área da imagem é proporcional a q2 e q ~ f se p >> f.
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Olho humano e lentes de correção
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Sensibilidade do olho humano
comprimento de onda (nm) sensibilidade relativa adaptado à luz ao escuro Diferente para ambientes iluminados e não-iluminados
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