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Produção, Propagação e Detecção da Luz
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TRANSMISSÃO DE LUZ A luz propaga-se pelo espaço exterior, não necessita um meio material para se propagar. É uma onda NÃO MECÂNICA É UMA ONDA ELECTROMAGNÉTICA
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Diversos tipos de sinais luminoso
Os faróis informam os barcos sobre a proximidade da terra. Anúncios Nos anúncios, procura-se captar a atenção do consumidor e informar sobre serviços ou produtos. Semáforos Num semáforo, a informação refere-se à obrigação de parar ou a possibilidade de continuar em movimento.
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PROPAGAÇÃO DA LUZ A luz propaga-se em linha recta e radialmente em todas as direcções sempre que a velocidade de propagação for constante. Ao propagar-se, a luz pode atravessar materiais transparentes e translúcidos, mas não atravessa os materiais opacos.
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Espectro Electromagnético
Energia (E) Frequência ( f ) Comprimento de Onda (λ)
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Comprimento de Onda (λ)
Energia (E) Frequência ( f ) Comprimento de Onda (λ)
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c = km/s A velocidade da luz no vácuo, simbolizada pela letra c, é definida como metros por segundo. C = km/s
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Triângulo de Visão Para se ver um objecto implica a existência de três aspectos fundamentais, que constituem o triângulo de visão: o objecto, uma fonte luminosa que ilumine o objecto e um detector de luz (como por exemplo, os olhos de uma pessoa).
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Meios Ópticos Existem meios/objectos:
Transparentes: objectos que deixam passar toda a luz. Ex.: vidro, plástico, água. Translúcidos: objectos que deixam passar parte da luz. Ex.: vidro fosco, papel vegetal, nuvens, nevoeiro. Opacos: objectos que não deixam passar a luz, absorvem-na ou reflectem-na. Ex.: madeira, cartão, tijolo, etc.
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Zonas de Sombra e de Penumbra
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Feixes de Luz O conjunto de raios de luz constitui um feixe de luz. Assim, podemos ter feixe de luz constituído por raios paralelos, convergentes ou divergentes. Paralelos ○ Convergentes Divergentes
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Efeitos sofridos pela Luz
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Reflexão Consiste na mudança da direção de propagação da energia, retornando a energia incidente em direção à região de onde ela vinha, após entrar em contacto com uma superfície refletora.
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Tipos de reflexão Reflexão difusa – Ocorre quando a luz é reflectida por uma superfície rugosa e resulta na difusão (espalhamento) da luz.
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Tipos de reflexão Reflexão Regular – Ocorre quando a luz é reflectida por uma superfície polida (tipo espelho), respeitando as leis da reflexão. Reflexão (filme na net):
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1ª Lei da reflexão “o raio incidente, o raio refletido e a reta normal são coplanares (estão no mesmo plano)”
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2ª LEI DA REFLEXÃO REGULAR
“O ângulo de incidência (î) é igual ao ângulo de reflexão (ȓ).” î=ȓ
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Exercício 1 Raio incidente Raio reflectido Ponto de incidência
Recta normal Ângulo de incidência Ângulo de reflexão
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Espelho Plano São espelhos constituídos por superfícies planas e polidas , capazes de reflectir regularmente a luz. Por esta razão os espelhos devem ser superfícies metálicas. Nos espelhos comuns, o vidro é usado como uma protecção transparente para que a camada metálica não sofra acção do ar e da humidade.
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Propriedades de Imagem
Num espelho plano comum, vemos nossa imagem com a mesma forma e tamanho, que parece encontrar-se atrás do espelho. Simetria
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Espelhos Planos Exercício 2
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Espelhos Esféricos: Espelhos Concavos e Convexos
Espelhos esféricos são espelhos que resultam do corte de uma esfera em que uma de suas superfícies é espelhada
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Propriedades Um espelho côncavo é uma superfície esférica que apresenta na parte interna o seu lado reflector. EXEMPLOS telescópios, projectores, consultórios dentistas , maquilhagem, problemas de visão. A imagem depende da distância do objecto ao espelho.
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ESPELHO CONVEXO Caracteriza-se fisicamente por apresentar a sua superfície esférica externa como face reflectora.
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Espelho com Curvaturas
Este espelho tem partes convexas e côncavas. A imagem reflectida é deformada podendo até ficar cortada em duas partes.
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REFRACÇÃO DA LUZ é a passagem da luz por meios transparentes com diferentes densidades. A refracção modifica a velocidade da luz, mesmo que a direcção permaneça a mesma (caso a luz incida perpendicularmente à superfície).
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Refracção no dia-a-dia
Refracção (Filme na internet) perties_of_Waves_Refraction/index.html
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Velocidade menor →ângulo com a recta normal menor
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Sempre sofre desvio? Nem sempre!
São duas as situações em que isso acontece! Quando os índices de refração são iguais, e quando o raio incide perpendicularmente a superfície!!!
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REFLEXÃO TOTAL DA LUZ O ângulo de incidência ao qual corresponde um ângulo de refracção de 90º chama-se ângulo-limite. Se o ângulo de incidência for inferior ao ângulo-limite, há simultaneamente refracção e reflexão. Se o ângulo de incidência for superior ao ângulo-limite apenas ocorre a reflexão
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COMPORTAMENTO DAS LENTES CONVEXAS:
As lentes convexas (de bordas finas) são convergentes nos meios onde o índice de refração da lente é maior que o índice de refração do meio.
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COMPORTAMENTO DAS LENTES CÔNCAVAS:
As lentes côncavas (de bordas grossas) são divergentes nos meios onde o índice de refração da lente é maior que o índice de refração do meio.
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Representação esquemática das lentes:
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Potência Focal Uma lente convergente pode fazer convergir mais ou menos um feixe de luz. E uma lente divergente pode fazer divergir mais ou menos um feixe de luz. A potência de uma lente, também chamada vergência, indica o poder convergente ou divergente da lente. Numa lente convergente, por exemplo, quanto maior for a distância focal da lente menos converge a luz, ou seja, a lente é menos potente.
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Potência Focal A potência de uma lente, simbolizada por P, é igual ao inverso da distância focal, representada por f. A unidade de potência é a dioptria, cujo símbolo é D.
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Visão Binocular 2 Olhos = Visão Binocular:
é a visão na qual ambos os olhos são usados em conjunto. A visão binocular dá-nos uma noção de 3D (3 Dimensões) Dá-nos uma noção de profundidade.
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Olho Exteriormente podemos ver:
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Constituição do Olho Humano
Vídeo:
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Constituição do Olho Humano
O nosso olho é um instrumento óptico simples. O globo ocular tem vários meios transparentes: a córnea lente convergente que foca a luz para o interior do olho; o humor aquoso o cristalino lente convergente que forma uma imagem real (não deformada), invertida e menor do que o objecto, que é projectada na retina; o humor vítreo.
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Constituição do Olho Humano
As imagens formadas na retina são transmitidas ao cérebro pelo nervo óptico e descodificadas por ele. Como a distância dos objectos ao olho varia, é preciso variar a convergência do cristalino (chama-se poder de acomodação). São os músculos ciliares que permitem mudar a forma do cristalino, tornando-o uma lente mais ou menos convergente. A íris regula a quantidade de luz que entra no olho, pois altera o tamanho do orifício por onde entra a luz a pupila. Por isso, quando está escuro, esse orifício aumenta.
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Problemas de Visão Os problemas de visão corrigem-se usando lentes adequadas. Os problemas mais vulgares são: Miopia Hipermetropia Presbitia Astigmatismo
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MIOPIA ver mal ao longe As pessoas com este problema vêem mal ao longe, mas vêem bem ao perto. As imagens formam-se antes da retina porque o cristalino é demasiado convergente
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MIOPIA As imagens formam- se antes da retina porque o cristalino é demasiado convergente. Por isso os míopes usam lentes divergentes.
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Correcção de Miopia- Lente Divergente
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HIPERMETROPIA ver mal ao perto
Ao contrário dos míopes, as pessoas com este problema vêem bem ao longe mas mal ao perto. No olho hipermétrope a imagem forma-se para lá da retina, pois o cristalino é pouco convergente.
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HIPERMETROPIA No olho hipermétrope a imagem forma-se para lá da retina, pois o cristalino é pouco convergente. Para corrigir este defeito do cristalino usam-se lentes convergentes .
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Correcção Lente Convergente
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Presbitia – vista cansada
A presbitia é conhecida popularmente por vista cansada. Esta alteração relacionada com a idade é causada pela deterioração da capacidade de focagem do cristalino, tornando as imagens ao perto desfocadas. Estas alterações surgem por volta dos 45 anos de idade e o principal sintoma é a necessidade de alongar a distância de leitura.
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Correcção: Lente Cilíndrica
ASTIGMATISMO Má visão por excessiva esfericidade da córnea e cristalino. No olho astigmático a luz que incide na córnea é refractada de forma que as imagens focam-se antes ou depois da retina dependendo da magnitude da alteração. Isto dá lugar a uma visão distorcida, semelhantes aos espelhos de feira. Correcção: Lente Cilíndrica
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A Luz Branca
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Verde Azul Vermelho Cores Primárias da luz
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Vermelho
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Verde
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Azul
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Vermelho+Verde = Amarelo
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Vermelho+Azul = Magenta
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Verde + Azul = Ciano
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Triângulo das Cores Verde Amarelo Ciano Branco Vermelho Azul Magenta
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