Produção, Propagação e Detecção da Luz

Apresentação em tema: "Produção, Propagação e Detecção da Luz"— Transcrição da apresentação:

1 Produção, Propagação e Detecção da Luz

2 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

3 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.

4 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.

5 Espectro Electromagnético
Energia (E) Frequência ( f ) Comprimento de Onda (λ)

6 Comprimento de Onda (λ)
Energia (E) Frequência ( f ) Comprimento de Onda (λ)

7 c = km/s A velocidade da luz no vácuo, simbolizada pela letra c, é definida como metros por segundo. C = km/s

8 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).

9 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.

10 Zonas de Sombra e de Penumbra

11 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

12 Efeitos sofridos pela Luz

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14 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.

15 Tipos de reflexão Reflexão difusa – Ocorre quando a luz é reflectida por uma superfície rugosa e resulta na difusão (espalhamento) da luz.

16 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):

17 1ª Lei da reflexão “o raio incidente, o raio refletido e a reta normal são coplanares (estão no mesmo plano)”

18 2ª LEI DA REFLEXÃO REGULAR
“O ângulo de incidência (î) é igual ao ângulo de reflexão (ȓ).” î=ȓ

19 Exercício 1 Raio incidente Raio reflectido Ponto de incidência
Recta normal Ângulo de incidência Ângulo de reflexão

20 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.

21 Propriedades de Imagem
Num espelho plano comum, vemos nossa imagem com a mesma forma e tamanho, que parece encontrar-se atrás do espelho. Simetria

22 Espelhos Planos Exercício 2

23 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

24 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.

25 ESPELHO CONVEXO Caracteriza-se fisicamente por apresentar a sua superfície esférica externa como face reflectora.

26 Espelho com Curvaturas
Este espelho tem partes convexas e côncavas. A imagem reflectida é deformada podendo até ficar cortada em duas partes.

27 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).

28 Refracção no dia-a-dia
Refracção (Filme na internet) perties_of_Waves_Refraction/index.html

29 Velocidade menor →ângulo com a recta normal menor

30 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!!!

31 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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34 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.

35 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.

36 Representação esquemática das lentes:

37 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.

38 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.

39 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.

40 Olho Exteriormente podemos ver:

41 Constituição do Olho Humano
Vídeo:

42 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.

43 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.

44 Problemas de Visão Os problemas de visão corrigem-se usando lentes adequadas. Os problemas mais vulgares são: Miopia Hipermetropia Presbitia Astigmatismo

45 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

46 MIOPIA As imagens formam- se antes da retina porque o cristalino é demasiado convergente. Por isso os míopes usam lentes divergentes.

47 Correcção de Miopia- Lente Divergente

48 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.

49 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 .

50 Correcção Lente Convergente

51 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.

52 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

53 A Luz Branca

54 Verde Azul Vermelho Cores Primárias da luz

55 Vermelho

56 Verde

57 Azul

58 Vermelho+Verde = Amarelo

59 Vermelho+Azul = Magenta

60 Verde + Azul = Ciano

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62 Triângulo das Cores Verde Amarelo Ciano Branco Vermelho Azul Magenta