Professor : DUDU Disciplina : Física Óptica (FO) Introdução Óptica é a parte da física que estuda a luz: energia radiante (ondas eletromagnéticas) capaz de causar, em nós, a sensação da visão.
Fontes de Luz Primária Secundária
Primária Fontes que emitem luz própria
Corpos luminosos: são os corpos que emitem luz própria. Exemplo: o Sol, as estrelas, a chama de uma vela, etc.
Sol
Secundária Refletem luz Não emitem luz própria
Lua
Corpos iluminados: são os corpos que refletem luz.
Meios Físicos
Corpos transparentes: são os corpos que se deixam atravessar Meios Transparentes: Permitem a passagem da luz sem desvios.Ex:Vácuo, pequenas camadas de ar, vidro e água. Corpos transparentes: são os corpos que se deixam atravessar totalmente pela luz
Corpos translúcidos: são os corpos que Meios Translúcidos: A luz sofre desvio e há bastante difusão.Ex:Neblina, papel vegetal . Corpos translúcidos: são os corpos que se deixam atravessar parcialmente pela luz.
Meios Opacos: A luz não se propaga.Ex: Alvenaria, madeira. Corpos opacos: são os corpos que impedem a passagem da luz.
INTRODUÇÃO Propagação Retilínea Reversibilidade Independência Princípios da Óptica Geométrica INTRODUÇÃO Propagação Retilínea Reversibilidade Independência
Propagação retilínea Em um meio homogêneo a luz propaga-se em linha reta.
Eclipse
As provas mais simples de que a luz se propaga em linha reta são a formação da sombra e a câmara escura.
Câmara Escura Aplicações dos princípios: p p O I p I O =
Sombras e alturas anteparo opaco Fonte de luz a b a = altura do anteparo b = distância entre a fonte e o anteparo
Sombras e alturas sombra anteparo opaco c Fonte de luz a b d c = altura da sombra d = distância entre a fonte e a sombra
Sombras e alturas = b d FIM c a b d A semelhança de triângulos nos diz que: a b c d = FIM
Reversibilidade B A A trajetória seguida pela luz independe do sentido de propagação.
Independência Quando dois ou mais raios se cruzam cada um age independentemente do outro.
Princípios da Óptica Geométrica Princípio da Propagação Retilínea da Luz: Princípio da Independência dos Raios de Luz: Princípio da Reversibilidade da Luz:
A imagem é invertida e reversa. Ex.: p vira d CÂMARA ESCURA = Máquina fotográfica A imagem é invertida e reversa. Ex.: p vira d
Resumo da aula: Fontes ( 1º ou 2 º) Fenômenos (reflexão, refração e absorção) Meios (transparente,translúcido e opaco) Princípios (propagação retilínea, reversibilidade e independência)
Sombra e Penumbra Corpo Penumbra Sombra Fonte
Sombra e Penumbra
Área não iluminada Aqui você pode ver que existem duas regiões. Uma iluminada e outra não
sombra Agora você tem três regiões. Uma iluminada somente por uma penumbra penumbra sombra Agora você tem três regiões. Uma iluminada somente por uma das lâmpadas, chamada penumbra, outra iluminada pelas duas lâmpadas, e outra que não é iluminada por nenhuma, denominada sombra.
Reflexão
Reta Normal Sempre perpendicular ( 90º) à superfície. Normal. Normal.
Reta Normal Sempre perpendicular ( 90º) à superfície. Normal. Normal.
Tipos de Reflexão: Reflexão regular (especular) Ocorre em superfícies polidas (bem lisas).Raios que incidem paralelamente são refletidos paralelamente. Reflexão irregular (difusa) Ocorre em superfícies rugosas. Raios que incidem paralelamente NÃO são refletidos paralelamente.
Nos dois casos: i = r ^ i r reflexão difusa ^ i r reflexão regular
Regular ou Especular
Irregular ou Difusa
Regular Difusão
Leis da reflexão 1º Lei =O raio incidente (RI), o raio refletido (RR) e a normal (N) pertencem ao mesmo plano. RI N RR
2 º Lei =O ângulo de incidência é sempre igual ao ângulo de reflexão (i = r)
Sempre i = r reta normal ângulo de ângulo de N incidência reflexão raio refletido raio incidente Sempre i = r
Espelho Plano
Os risquinhos representam a parte de trás do espelho. Um espelho plano possui duas partes: Refratora ( vidro ou cristal) Refletora ( alumínio ou prata) Os risquinhos representam a parte de trás do espelho. Para que ocorra reflexão o objeto deve ficar na parte da frente do espelho.
Características: x x 1-Simetria das Imagens. Distância objeto ao espelho é igual a distância imagem ao espelho .
Distância entre B e a imagem de A? Resposta: 40 cm A B B` A` 8 cm 16 cm 16 cm 8 cm 16 + 16 + 8 = 40 cm
2-Objeto e imagem possuem o mesmo tamanho. C C’ Obs.: A imagem é direita (não fica de ponta cabeça).
Se a distância entre um objeto e sua imagem é de 4 metros ,a distância da sua imagem até o espelho é de 2 metros.( V ou F) o E i Verdadeiro
Qual a imagem correta?
3-Imagens Enantiomorfas. Esquerda vira direita e vice-versa. A palavra MU refletida fica UM.
Ambulância Ambulância
Campo Visual de um espelho plano: tamanho do espelho posição entre observador e espelho
Campo Visual: 1.Prolongue o espelho. 2.Ache a imagem. (Equidistante e perpendicular ao prolongamento). 3.Da imagem sai raio que passa pelas extremidades do espelho.
CAMPO VISUAL DE UM ESPELHO PLANO 1.Prolongue o Espelho. Observador E
CAMPO VISUAL DE UM ESPELHO PLANO 2.Ache a imagem. (Equidistante e perpendicular ao prolongamento). Observador Imagem
CAMPO VISUAL DE UM ESPELHO PLANO 2.Ache a imagem. (Equidistante e perpendicular ao prolongamento). Observador Imagem
CAMPO VISUAL DE UM ESPELHO PLANO Observador Imagem
CAMPO VISUAL DE UM ESPELHO PLANO 3.Raio sai da imagem e passa pelas extremidades do espelho. Observador Imagem Campo Visual
Campo Visual: construção B C Quais os pontos serão vistos através do espelho pelo observador O ? D E A F espelho plano G
1.Prolongue o Espelho. 2.Ache a imagem do observador O. (Eqüidistante e perpendicular ao prolongamento). D E A F espelho plano G
3.Raio sai da imagem e passa imagem do observador O B 3.Raio sai da imagem e passa pelas extremidades do espelho. C D E A F espelho plano G
do campo visual são : D, E, F e G. imagem do observador O B C D E A Os pontos dentro do campo visual são : D, E, F e G. CAMPO VISUAL F espelho plano G
Qual ponto está no campo visual? Resposta: B Campo Visual
É necessário um espelho com a metade do nosso tamanho para que possamos nos enxergar totalmente.
b = 2 . a ROTAÇÃO DE UM ESPELHO PLANO a b Quando um espelho gira de um ângulo a , o raio refletido gira um ângulo 2 a.
Qual a distância entre L e A por reflexão?
2 m A’ 6 m 2 m 8 m
6 m D = ? 8 m
No triângulo hachurado, temos:
Associação de espelhos Podemos associar dois espelhos planos. O número de imagens é o resultado de reflexões sucessivas nos dois espelhos. De modo Geral: N=número de imagens por cada objeto a = ângulo formado entre os dois espelhos
Múltiplas imagens formadas por dois espelhos
Exemplo para 90º Note que uma imagem levantou o braço direito e duas o esquerdo.
1.Quantas imagens existem? Resposta: 4 2.Quantos corpos são visíveis de fora do sistema? Resposta: 5 3.Qual o ângulo entre os espelhos? Resposta: 72 º
Resumo:
real virtual Imagem com as seguintes características: Natureza contrária do objeto Direita (mesma orientação do objeto) Enantiomorfa (lado contrário) Simétrica ( 1m = 1m) Mesmo tamanho ( 0,5m = 0,5m)
Resumo das características: Enantiomorfa (Reversão lateral). Imagem: Simétrica. Mesmo tamanho. Enantiomorfa (Reversão lateral). Natureza Oposta F 3 cm 3 cm virtual real 5 cm 5 cm Espelho plano
Características dos espelhos planos: Imagem do mesmo tamanho do objeto, simétrica, direita e reversa.