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Óptica Geométrica Estuda a propagação da luz sem preocupar-se com a natureza da mesma. Fenômeno ópticos: Reflexão regular. Reflexão difusa. Refração regular.

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1 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

2 Classificação dos Meios

3 Fenômenos Ópticos

4 Tipos de Luz Monocromática: apenas uma cor Policromática: superposição de cores diferentes (luz branca). A luz propaga-se com uma velocidade de km/s Para medir grandes distâncias usamos a unidade Ano-luz Distância percorrida pela luz em um ano 1 ano-luz -> 9, 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 de outra cor, fica preto!!!!

5 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 sentido de propagação de um raio de luz ele percorre o mesmo trajeto em sentido oposto.

6 Conseqüências da propagação retilínea da luz Sombra e penumbra

7 Fases da Lua

8 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

9 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

10 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;

11 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.

12 Eclipses Toda vez que lua fica entre o sol e a Terra ou mesmo a Terra 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

13 Eclipse Solar

14 Fotografia da sombra de um eclipse

15 Eclipse Lunar

16 Eclipses

17 Reflexão e Refraçã Luminosa

18 Reflexão da Luz O 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 o raio de luz, porém pode ter parte absorvida. Reta Normal (N) - perpendicular à superfície refletora Ângulo de incidência ( θ i ) - ângulo entre raio incidente e reta normal. Ângulo de reflexão ( θ r ) - ângulo entre raio refletido e reta normal.

19 Leis da Reflexão: 1) O raio incidente, a normal e o raio refletido formam um plano 2) O ângulo incidente tem valor igual ao ângulo de reflexão.

20 Espelhos Planos Espelho plano é toda superfície onde predomine a reflexão regular da luz. A distância PI é a mesma P'I. Ponto P ponto objeto Ponto P' ponto imagem A

21 Imagem de uma fonte puntual de luz Ponto objeto e ponto imagem são equidistantes do espelho

22 Imagem de um objeto extenso num espelho plano o – distância objeto i - distância imagem Objeto - real Imagem virtual Inverte direita por esquerda enantiomorfa o = i

23 Imagem de um objeto extenso num espelho plano Por que na frente de uma ambulância está escrito...

24 Curiosidades Associação de Espelhos Número de imagens formadas.

25 Espelhos Esféricos

26 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.

27 F V ELEMENTOS DE UM ESPELHO ESFÉRICO R Foco Vértice Centro de curvatura EP Raio de curvatura f distância focal C f = R 2 Representação Côncavo

28 V C F ESPELHO CÔNCAVO - PROPRIEDADES. 1ª ) Todo raio de luz que incide paralelamente ao eixo principal reflete-se numa direção que passe pelo FOCO principal.

29 V C F 2ª ) Todo raio de luz que incide numa direção que passa pelo FOCO principal reflete-se paralelamente ao eixo principal. ESPELHO CÔNCAVO - PROPRIEDADES

30 C 3ª ) Todo raio de luz que incide numa direção que passa pelo CENTRO de curvatura reflete-se sobre si mesmo. V F ESPELHO CÔNCAVO - PROPRIEDADES

31 V C 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 ESPELHO CÔNCAVO - PROPRIEDADES

32 . 1ª ) Todo raio de luz que incide paralelamente ao eixo principal reflete-se de tal modo que o prolongamento passe pelo FOCO principal. F V C ESPELHO CONVEXO - PROPRIEDADES

33 F 2ª ) Todo raio de luz que incide numa direção que passa pelo FOCO principal reflete-se paralelamente ao eixo principal. V C ESPELHO CONVEXO - PROPRIEDADES

34 3ª ) Todo raio de luz que incide numa direção que passa pelo CENTRO de curvatura reflete-se sobre si mesmo. C V F ESPELHO CONVEXO - PROPRIEDADES

35 4ª ) Todo raio de luz que incide sobre o VÉRTICE do espelho reflete-se simetricamente em relação ao eixo principal. î = r ^ î ^ r V C F ESPELHO CONVEXO - PROPRIEDADES

36 CONSTRUÇÃO GEOMÉTRICA DE IMAGENS: EM ESPELHOS CÔNCAVOS V C F 1º CASO ) Objeto depois do centro Imagem: real menor invertida Objeto Imagem real é obtida a partir do encontro dos raios refletidos. Toda imagem real é invertida

37 V C F 2º CASO ) Objeto sobre o centro de curvatura Imagem: real do mesmo tamanho invertida CONSTRUÇÃO DE IMAGENS EM ESPELHOS CÔNCAVOS Objeto

38 V C F Imagem: real maior invertida CONSTRUÇÃO DE IMAGENS EM ESPELHOS CÔNCAVOS Objeto 3º CASO ) Objeto entre o foco e o centro

39 4º CASO ) Objeto sobre o foco Imagem: se forma no infinito imprópria NÃO há formação de imagem CONSTRUÇÃO DE IMAGENS NO ESPELHO CÔNCAVO Objeto Os raios refletidos são paralelos, não se encontram. Logo, não forma imagem V C F

40 V C F 5º CASO ) Objeto entre o foco e o vértice Imagem: virtual direita maior CONSTRUÇÃO DE IMAGENS EM ESPELHOS CÔNCAVOS Objeto Imagem VIRTUAL é o encontro dos prolongamentos dos raios refletidos.

41 CONSTRUÇÃO GEOMÉTRICA DE IMAGENS: EM ESPELHOS CONVEXOS Imagem: virtual menor direita Objeto V C F Imagem VIRTUAL é o encontro dos prolongamentos dos raios refletidos. NÃO é real, pois os raios refletidos não se encontram.

42 Equação dos Espelhos esféricos Medidas reais são positivas Medidas virtuais são negativas Aumento Linear Transversal i > 0 – direita i < 0 – invertida

43 Exercícios Página 208 – 1,2 e 4 Página 210 – 5,6 e 7 Página 214 – 8, 10, 11 e 12 Página 222 – 13, 15 e 16 Página 225 – 21 e 22 Bom trabalho a todos!!!! Slides dos espelhos esféricos do endereço


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