CAPÍTULO 12.1 CADERNO 3 - CAPÍTULO 12.1 Professor: ISRAEL AVEIRO Comportamento e Natureza da Luz.

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1 CAPÍTULO 12.1 CADERNO 3 - CAPÍTULO 12.1 Professor: ISRAEL AVEIRO www.aveiros.com.br www.aveiros.com.br Comportamento e Natureza da Luz

2 CONCEITOS E DEFINIÇÕES DA ÓPTICA Óticaé a divisão da física que estuda a visão e a sua origem: a luz e os seus fenômenos A Ótica (ou óptica) é a divisão da física que estuda a visão e a sua origem: a luz e os seus fenômenos. velocidade de 300.000 km/s ou 3x10 8 m/s A luz é uma radiação ou uma onda eletromagnética, e como tal se propaga com uma velocidade de 300.000 km/s ou 3x10 8 m/s. tipo de Fontes A luz se pode se originar de dois tipo de Fontes: Fontes primárias de luz (ou corpos luminosos): - Fontes primárias de luz (ou corpos luminosos): são aqueles corpos capazes de emitir luz própria, tais como o Sol, as estrelas, uma lâmpada acesa, a chama de uma vela, etc. Fontes Secundárias de luz (ou corpos iluminados): - Fontes Secundárias de luz (ou corpos iluminados): são aquelas que refletem parte da luz que recebem de uma fonte primária, como por exemplo a Lua, a Terra e os demais planetas, espelho, as pessoas, uma lâmpada apagada, etc. A representação gráfica da luz é feita através de uma seta representativa de um Raio de Luz. O conjunto de vários raios de luz recebe o nome de Feixe de Luz.

3 Óptica Geométrica - Feixe cilíndrico: - Feixe cilíndrico: é aquele cujos raios são paralelos. - Feixe convergente: - Feixe convergente: é aquele cujos raios convergem para um ponto comum (denominado vértice). - Feixe divergente: - Feixe divergente: é aquele cujos raios divergem de um ponto comum (vértice). Quanto à sua composição, os feixes de luz podem ser: - Policromático: - Policromático: é um feixe de luz constituído de várias cores. Exemplo: luz branca, constituída de sete cores (Vermelho, Alaranjado, Amarelo, Verde, Azul, Anil, Violeta). Monocromático: - Monocromático: é um feixe de luz constituído de apenas uma cor. Exemplo: luz verde, vermelha, roxa. Existem meios em que a luz se propaga, e outros em que isto não ocorre. Transparente: - Transparente: permite a propagação completa da luz e a visualização nítida dos objetos. Exemplo: ar, vidro das lentes dos óculos. - Translúcido: - Translúcido: permite a propagação apenas parcial da luz, e não permite a visualização nítida dos objetos. Exemplo: vidro fosco, neblina. - Opaco: - Opaco: não permite a propagação da luz e nem a visualização dos objetos. Exemplo: parede de tijolos, madeira, placa de ferro. Homogêneo Um meio é dito Homogêneo quando apresenta as mesmas características físicas em todos os pontos.

4 1º) Princípio da propagação retilínea da luz: Nos meios homogêneos e transparentes a luz se propaga em linha reta. Em consequência da propagação retilínea da luz, pode-se medir a altura de um corpo sem efetuá-la diretamente. Observe a figura abaixo: feixe de raios solares Sombra 2Sombra 1 H s S h PRINCÍPIOS DA PROPAGAÇÃO DA LUZ

5 2º) Princípio da independência dos raios de luz: Os raios de luz são independentes uns em relação aos outros, isto é, quando dois raios se cruzam, um não muda a direção de propagação do outro. 3º) Princípio da reversibilidade: Todo caminho que a luz faz num sentido, ela também faz no sentido contrário. A B Se uma pessoa situada em A, visualiza uma pessoa em B através de um espelho, a pessoa B também pode visualizar a pessoa A pelo espelho.

6 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. penumbra sombra

7 Eclipse do Sol O eclipse total do Sol ocorre para regiões da Terra que se encontram no cone de sombra projetada da Lua. Já o eclipse parcial do Sol ocorre para regiões que se encontram no cone de penumbra projetada da Lua. Veja o esquema abaixo, que foi construído fora de escala. Eclipse da Lua O eclipse da Lua ocorre quando a Terra se coloca entre o Sol e a Lua, projetando sua sombra sobre a Lua. Veja o esquema abaixo. que foi construído fora de escala.

8 CÂMARA ESCURA. A câmara escura de orifício é constituída de uma caixa de paredes opacas com um pequeno orifício, sendo a parede oposta ao orifício de papel vegetal. A figura mostra um esquema da câmara escura. portanto sendo seus lados proporcionais, obtemos:

9 ESPELHOS PLANOS Fenômenos Ópticos Com base no conceito de raio de luz, podemos representar os três fenômenos luminosos básicos: reflexão, refração e absorção, através das figuras a seguir:

10 A COR DE UM CORPO Vimos que os objetos que não possuem luz própria – objetos iluminados – são vistos porque refletem difusamente a luz que neles incide. Quando iluminados por uma luz policromático, um objeto pode não refletir todos os componentes da luz incidente, absorvendo alguns deles. Assim, podemos afirmar que as cores com que vemos os objetos correspondem às cores da luz refletida por eles.

11 Espelhos Planos LEIS DA REFLEXÃO LUMINOSAS RI : raio de luz incidente no ponto de incidência I da superfície S; RR : raio de luz refletido pela superfície S; i : ângulo de incidência, formado pelo raio incidente (RI) com a normal (N) no ponto de incidência I; r : ângulo de reflexão, formado pelo raio refletido (RR) com o normal (N) no ponto de incidência I.

12 ENANTIOMORFISMO

13 01. Um objeto de altura 40 cm é colocado a 20 cm de uma câmara escura de orifício, de profundidade 15 cm. Determine, em cm, a altura da imagem projetada. Caderno 3 – Capítulo 12 / Exercícios de Óptica e Câmera escura. 02. Uma pessoa de 1,9 m de altura está em pé ao lado de um prédio. A sombra do prédio projetada pela luz solar é de 90 m enquanto a da pessoa é de 9 m. Qual a altura do prédio? 03. Um objeto de 20 cm de tamanho é colocado a uma distância de 4 m de uma câmara com uma orifício cuja dimensão entre a entrada e o anteparo é de 50 cm. Qual o tamanho do objeto projetado no anteparo? Ele estará invertido? 04. Uma câmara escura tem profundidade de 50 cm. Ela é dirigida para uma árvore a uma distância de 10 m. Uma projeção de 5 cm de altura forma-se no fundo da caixa como mostra a figura. Qual a altura da árvore?