Fontes primárias As fontes primárias são aquelas que possuem luz própria. São chamadas também de corpos luminosos.

Fontes Secundárias As fontes secundárias são aquelas que refletem a luz proveniente de uma fonte primária. São chamadas também de corpos iluminados.

Raio e Feixe de Luz Os raios de luz são representados por vetores. E um conjunto desses raios é chamado de feixe de luz. Existem três tipos de feixes.

Meios de Propagação da luz Meio Transparente:

Meio Translúcido:

Meio Opaco:

Princícpios da Óptica Geométrica. 1º-Princípio da Propagação retilínea de um raio de luz Em um meio transparente, homogêneo e isotrópico a luz se propaga em linha reta. Laser

2º-Princípio da reversibilidade de um raio de luz Quando a luz se desloca entre dois pontos, o caminho percorrido é o mesmo,independente do sentido

3º-Princípio da independência de um raio de luz Quando dois(ou mais) raios luminosos se cruzam, cada um segue o seu modo de propagação sem interferir na direção de propagação do outro.

Somente a luz vermelha é refletida A cor de um corpo A cor de um corpo depende da luz que é refletida por ele. Por exemplo o livro da figura abaixo quando iluminado por luz branca absorve todas as cores com excessão da luz vermelha que é refletida: Homework Somente a luz vermelha é refletida Luz Branca

Exemplos: A camisa reflete a luz vermelha Luz branca O calção reflete a luz azul Luz branca Luz Branca

Enxergamos a camisa vermelha Luz vermelha Enxergamos o calção preto Enxergamos a camisa preta Luz Azul Enxergamos o calção azul

Ângulo de Incidência = Ângulo de reflexão Leis da Reflexão Ângulo de Incidência = Ângulo de reflexão Normal Raio incidente Raio refletido Ângulo de incidência Ângulo de reflexão Espelho

Espelhos planos CONSTRUÇÃO GEOMÉTRICA DA IMAGEM DE UM PONTO Para um o objeto real a imagem será virtual. O objeto e a imagem são simétricos (eqüidistantes) em relação ao espelho.

Espelhos planos A imagem é direita (direta), do mesmo tamanho, simétrica em relação ao objeto. A imagem e o objeto são figuras contrárias (ENANTIOMORFAS).

Campo visual de um espelho plano Corresponde a toda região que um observador consegue ver por reflexão. O Campo Visual depende da posição do observador e é tanto maior quanto mais próximo do espelho estiver o observador.

Espelhos Esféricos São calotas esféricas que podem ser espelhadas tanto na parte interna como na parte externa.

Principais elementos de um Espelho Esférico V Eixo principal C – Centro de Curvatura F – Foco V – Vértice Distância CV é o dobro da distância FV.

Principais raios notáveis em um Espelho Esférico a) Todo o raio que incidir paralelamente ao eixo principal de um espelho esférico é refletido na direção do foco. F C V F C V

b) Todo o raio que incidir na direção do foco será refletido paralelamente ao eixo principal do espelho. F C V F C V

c) Todo o raio que incidir na direção do centro do espelho será refletido sobre ele mesmo. V F C V

d) Todo o raio que incidir na direção do vértice do espelho terá o ângulo de incidência formado com o eixo principal igual ao ângulo que o raio refletido forma com esse eixo. F C V F C V    

Características das imagens fornecidas por um espelho côncavo O objeto encontra-se antes do centro. C F V Imagem Real Invertida Menor Entre C e f

O objeto encontra-se em C. Imagem Real Invertida Igual em C C V F

Imagem Real Invertida Maior Antes de C O objeto encontra-se entre C e F. C F V Imagem Real Invertida Maior Antes de C

Imprópria Localizada no infinito. O objeto encontra-se em F. C F V Imagem Imprópria Localizada no infinito.

Imagem: O objeto encontra-se entre F e v. Virtual Direita Maior Atrás do espelho C F V

Característica da imagem fornecida por um espelho convexo Caso único. C F V Imagem Virtual Direita Menor

Equação da nitidez de Gauss Convenção de sinais. Espelho Côncavo Espelho Convexo Imagem Real Imagem Virtual Objeto Real

Lembre-se sempre... “Toda imagem real é invertida em relação ao objeto e vice-versa. Toda imagem virtual é direita em relação ao objeto e vice-versa.” E só é possível projetar imagens reais!

Refração da luz Refração é a passagem da luz de um meio para outro. Observamos que, quando um raio de luz incidente for oblíquo, a refração é acompanhada de desvio de direção, o que não acontece se a incidência do raio for perpendicular.

Índice de Refração absoluto de um meio (n) Onde: C – Velocidade da luz no vácuo v – Velocidade da luz no meio considerado

Leis da refração ni nr O raio incidente, a reta normal à superfície que separa os meios e o raio refratado pertencem ao mesmo plano. Raio incidente Raio refletido Normal θi θi θr Raio refratado Lei de Snell-Descartes

Observação: a) Quando um raio de luz passa de um meio menos refringente para outro mais refringente o raio refrato é aproximado da reta normal. Normal i r

Observação: b) Quando um raio de luz passa de um meio mais refringente para outro menos refringente o raio refrato é afastado da reta normal. Normal i r

Observação: c) Se o raio de luz incidir perpendicularmente à superfície que separa os meios sofre refração sem sofrer desvio em sua trajetória. I R Normal Raio incidente i=0º r=0º Raio refratado

Dioptro Plano nObservador nObjeto P P’

Posição aparente dos astros A densidade do ar diminui com a altura. Observe esquema a seguir: Imagem Objeto

Dispersão da luz Atenção!!! v n Prisma Luz Branca v Vermelho Laranja Amarelo Verde Azul Anil Violeta Prisma Atenção!!! No vácuo as ondas eletromagnéticas apresentam a mesma velocidade. C=3.108m/s n

Arco íris

Reflexão total da luz N N  . L L θ θ Fonte de luz

Aplicação da reflexão total Fibra Ótica

Funcionamento da Fibra Ótica casca núcleo ar i>L 

Aplicações: Miragem

Lentes Esféricas Classificação. Lentes com bordas finas. Biconvexa Plano-convexa Côncava-convexa Símbolo

Lentes com bordas espessas. Bicôncava Plano-côncava Convexa-côncava Símbolo

Atenção!!! Bordas Finas Bordas espessas nL>nmeio Convergente Divergente nL<nmeio

Principais elementos de uma Lente Esférica C = centro principal F = Foco Principal C´ = centro Antiprincipal F´ = Foco Antiprincipal CO = Centro Óptico Eixo Principal CO F’ C’

Principais raios notáveis de uma Lente Esférica Eixo Principal CO F’ C’

Características das imagens fornecidas por uma Lente Convergente O objeto encontra-se antes de C. A imagem é: Real Invertida Menor F C F´ C´

O objeto encontra-se em C. A imagem é: Real Invertida Mesmo Tamanho F C F´ C´

O objeto encontra-se entre C e F. A imagem é: Real Invertida Maior F C F´ C´

O objeto encontra-se em F. A imagem é Imprópria Localizada no Infinito

O objeto encontra-se entre F e C.O. A imagem é: Virtual Direita Maior F C F´ C´

Características das imagens fornecidas por uma Lente Divergente Caso único. A imagem é: Virtual Direita Menor F C C´ F´

O olho Humano Esclerótida Retina Músculos Ciliares Nervo Óptico Córnea Íris Pupila Humor Aquoso Cristalino Humor Vítreo

Púpila Íris Controla a entrada de luz no globo Ocular (é o “diafragma” da máquina) Pupila normal Pupila dilatada (Midríase) Púpila É o orifício localizado no centro da íris. Abertura controlada por Músculo liso

Defeitos da visão. Miopia A miopia se caracteriza pela dificuldade de enxergar objetos muito distantes, ou seja, no infinito. A imagem se forma antes da retina.

Correção Como a imagem se forma antes da retina é preciso divergir os raios de luz vindos desse objeto para que o cristalino consiga convergir sobre a retina. A lente capaz de divergir os raios é a lente de bordas grossas.

Hipermetropia A hipermetropia se caracteriza pela dificuldade de enxergar objetos próximos, ou seja, a partir do ponto próximo ao olho. A imagem se forma depois da retina.

Correção Como a imagem se forma depois da retina é preciso convergir os raios de luz vindos desse objeto para que o cristalino consiga convergir sobre a retina. A lente capaz de convergir os raios é a lente de bordas finas.

Presbiopia À medida que as pessoas envelhecem, o cristalino se torna menos flexível e sua capacidade de acomodação de reduz. Tanto o presbíope como o hipermétrope não enxergam bem a pequenas distâncias, isto é, seus pontos próximos estão a distâncias superiores a 25 cm. A lente corretora para um presbíope é a mesma, portanto, que para um hipermétrope.

Astigmatismo Uma curvatura irregular da córnea ou uma forma irregular do cristalino produz uma imagem distorcida e/ou borrada na retina. Sua correção não pode ser feita por uma simples lente convergente ou divergente, mas deve ser feita por meio de um lente cilíndrica cuja convergência é maior numa direção que em outra.

Estrabismo O estrabismo é um defeito que se manifesta quando os olhos se movimentam em direções diferentes e não conseguem focalizar juntos o mesmo objeto. Ele pode ser causado por diferenças acentuadas nos graus de miopia ou hipermetropia dos dois olhos, por desenvolvimento insuficiente ou desigual dos músculos que os movem, ou ainda por algum problema do sistema nervoso central

Catarata Catarata é a opacificação de uma lente que nós temos dentro do olho - o cristalino. Conforme essa lente vai deixando de ser transparente, a visão vai se tornando embaçada, podendo chegar a cegueira.

Aulas de literatura para UFRGS, Fundação e Universidades do interior do estado