Óptica Geométrica Estuda a propagação da luz sem preocupar-se com a natureza da mesma. Luz  raio de luz Fenômeno ópticos: Reflexão regular. Reflexão difusa. Refração regular. Refração difusa. Absorção. Conjunto de raios de luz Feixe de luz 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.

Classificação dos Meios

Fenômenos Ópticos

Monocromática: apenas uma cor Policromática: superposição de cores Tipos de Luz Monocromática: apenas uma cor Policromática: superposição de cores diferentes (luz branca). A luz propaga-se com uma velocidade de 300.000 km/s Para medir grandes distâncias usamos a unidade Ano-luz Distância percorrida pela luz em um ano 1 ano-luz -> 9,5.1012 km Cor de um objeto (cor da luz preferencialmente refletida pelo objeto) Objeto branco -> reflete todas as cores. Objeto verde -> absorve todas as cores e reflete difusamente verde. Objeto preto -> absorve todas as cores. Objeto de uma cor pura iluminado com luz monocromática de outra cor, fica preto!!!!

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.

Conseqüências da propagação retilínea da luz Sombra e penumbra

Fases da Lua

Não podemos ver a face iluminada aqui da Terra; Lua Nova   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 quarto crescente 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 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;

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.

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

Eclipse Solar

Fotografia da sombra de um eclipse

Eclipse Lunar

Eclipses

Reflexão e Refraçã Luminosa

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 (θi) - ângulo entre raio incidente e reta normal. Ângulo de reflexão (θr) - ângulo entre raio refletido e reta normal.

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.

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

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

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

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

Curiosidades Associação de Espelhos Número de imagens formadas.

Espelhos Esféricos

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.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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.

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

Página 208 – 1,2 e 4 Página 210 – 5,6 e 7 Página 214 – 8, 10, 11 e 12 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 http://www.universitario.com.br/ead/moodle/mod/resource/view.php?inpopup=true&id=506