Introdução
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Introdução
Professor : DUDU Disciplina : Física Óptica (FO)
Óptica é a parte da física que estuda a luz: energia radiante (ondas eletromagnéticas) capaz de causar, em nós, a sensação da visão.
•Primária
•Secundária
Fontes de Luz
•Fontes que emitem luz própria
Primária
Corpos luminosos: são os corpos que emitem luz própria. Exemplo: o Sol, as estrelas, a chama de uma vela, etc.
Sol
•Não emitem luz própria
Secundária •Refletem luz
Lua
Corpos iluminados: são os corpos que refletem luz.
Meios Físicos
Meios Transparentes: Permitem a passagem da luz sem desvios.Ex:Vácuo, pequenas camadas de ar, vidro e água.
Corpos transparentes: são os corpos que se deixam atravessar
totalmente pela luz
Corpos translúcidos: são os corpos que se deixam atravessar parcialmente pela luz.
Meios Translúcidos: A luz sofre desvio e há bastante difusão.Ex:Neblina, papel vegetal .
Corpos opacos: são os corpos que impedem a passagem da luz.
Meios Opacos: A luz não se propaga.Ex: Alvenaria, madeira.
INTRODUÇÃO
Princípios da Óptica Geométrica
•Propagação Retilínea
•Independência
•Reversibilidade
Propagação retilínea
Em um meio homogêneo a luz propaga-se em linha reta.
Eclipse
As provas mais simples de que a luz se propaga em linha reta são a formação da sombra e a câmara
escura.
Câmara Escura
Aplicações dos princípios:
=
IO
pp
IO
p p
Sombras e alturas
Fonte de luz
anteparoopaco
b
b = distância entre a fonte e o anteparo
a
a = altura do anteparo
Sombras e alturas
Fonte de luz
sombra
ac
b
dc = altura da sombra
d = distância entre a fonte e a sombra
anteparoopaco
Sombras e alturas
ac
b
d
A semelhança de triângulos nos diz que:
a b
= c d
FIM
Reversibilidade
A B
A trajetória seguida pela luz independe do sentido de propagação.
Independência
Quando dois ou mais raios se cruzam cada um age independentemente do outro.
Princípios da Óptica Geométrica
Princípio da Propagação Retilínea da Luz:
Princípio da Reversibilidade da Luz:
Princípio da Independência dos Raios de Luz:
CÂMARA ESCURA = Máquina fotográfica
•A imagem é invertida e reversa. Ex.: p vira d
• Fenômenos (reflexão, refração e absorção)
Resumo da aula:
• Fontes ( 1º ou 2 º)
• Princípios (propagação retilínea,reversibilidade e independência)
• Meios (transparente,translúcido e opaco)
Fonte
Corpo
Penumbra
Sombra
Sombra e Penumbra
Sombra e Penumbra
Aqui vocêpode ver queexistem duasregiões. Uma iluminada e outra não
Área nãoiluminada
Agora você tem trêsregiões. 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 penumbra
sombra
Reflexão
Superfície
Reta Normal Sempre perpendicular ( 90º) à superfície.
Normal.
Superf
ície
Normal.
Superfície
Reta Normal Sempre perpendicular ( 90º) à superfície.
Normal.
Superf
ície
Normal.
Reflexão regular (especular)Ocorre em superfícies polidas (bem
lisas).Raios que incidem paralelamente são refletidos
paralelamente.
Reflexão irregular (difusa)Ocorre em superfícies rugosas.
Raios que incidem paralelamente NÃO são refletidos paralelamente.
Tipos de Reflexão:
^ i ^ r
reflexão regular
^ i ^ r
reflexão difusa
i = rNos dois casos:
Regular ou Especular
Irregular ou Difusa
Regular Difusão
RIN
RR
Leis da reflexão
1º Lei =O raio incidente (RI), o raio refletido (RR) e a normal (N) pertencem ao mesmo plano.
2 º Lei =O ângulo de incidência é sempre igual ao ângulo de reflexão (i = r)
raioincidente
raio refletido
ângulo dereflexão
ângulo deincidência
retanormal
N
Sempre i = r
Um espelho plano possui duas partes:Refratora ( vidro ou cristal) Refletora ( alumínio ou prata)
Os risquinhos representam a parte de trás do
espelho.Para que ocorra reflexão o objeto deveficar na parte da frente do espelho.
1-Simetria das Imagens.
x x
Características:
Distância objeto ao espelho é igual a distância imagem ao espelho .
Distância entre B e a imagem de A?
16 cm
A A`B
8 cm
B`
8 cm16 cm
Resposta: 40 cm
16 + 16 + 8 = 40 cm
A
B
C
A’
B ’
C’
2-Objeto e imagem possuem o mesmo tamanho.
Obs.: A imagem é direita (não fica de ponta cabeça).
Se a distância entre um objeto e sua imagem é de 4 metros ,a distância da sua imagem até o espelho é de 2 metros.( V ou F)
Verdadeiro
o
E
i
Qual a imagem correta?
3-Imagens Enantiomorfas.
Esquerda vira direita e vice-versa. A palavra MU refletida fica UM.
Ambulância Ambulância
Campo Visual de um espelho plano:
–tamanho do espelho–posição entre observador e espelho
1.Prolongue o espelho.
2.Ache a imagem. (Equidistante e perpendicular ao prolongamento).
3.Da imagem sai raio que passa pelas extremidades do espelho.
Campo Visual:
CAMPO VISUAL DE UM ESPELHO PLANO
1.Prolongue o Espelho.
Observador
E
CAMPO VISUAL DE UM ESPELHO PLANO
Observador 2.Ache a imagem. (Equidistante e
perpendicular ao prolongamento).
Imagem
CAMPO VISUAL DE UM ESPELHO PLANO
Observador
Imagem
2.Ache a imagem. (Equidistante e
perpendicular ao prolongamento).
CAMPO VISUAL DE UM ESPELHO PLANO
Observador
Imagem
CAMPO VISUAL DE UM ESPELHO PLANO
Observador
Imagem
3.Raio sai da imagem e passa pelas extremidades do espelho.
Campo Visual
Quais os pontos serão vistos através do espelho pelo observador O ?
O
A
B
C
D
E
F
G
espelho plano
Campo Visual: construção
espelho plano
O
A
B
C
D
E
F
G
1.Prolongue o Espelho.
2.Ache a imagem doobservador O. (Eqüidistante e
perpendicular ao prolongamento).
imagem doobservador
espelho plano
O
A
B
C
D
E
F
G
3.Raio sai da imagem e passa pelas extremidades do espelho.
imagem doobservador
espelho plano
O
A
B
C
D
E
F
G
CAMPO VISUAL Os pontos
dentro do campo visual são : D, E, F e G.
imagem doobservador
Qual ponto está no campo visual?
Campo Visual
Resposta: B
É necessário um espelho com a metadedo nosso tamanho para que possamos nos enxergar totalmente.
ROTAÇÃO DE UM ESPELHO PLANO
Quando um espelho gira de um ângulo , o raio refletido gira um ângulo 2 .
b = 2 .
b
A’
Qual a distância entre L e A por reflexão?
A’
8 m
6 m
2 m
2 m
8 m
6 mD = ?
No triângulo hachurado, temos:
6 m
8 m
d
2 2 2
2
2
6 8
36 64
10010
d
d
dd m
Podemos associar dois espelhos planos. O número de imagens é o resultado de
reflexões sucessivas nos dois espelhos.
1360N De modo Geral:
N=número de imagens por cada objeto = ângulo formado entre os dois espelhos
Associação de espelhos
Múltiplas imagens formadas por dois espelhos
Exemplo para 90º
Note que uma imagem levantou o
braço direito e duas
o esquerdo.
1.Quantas imagens existem?
Resposta: 42.Quantos corpos são visíveis de fora do sistema? Resposta: 5
3.Qual o ângulo entre os espelhos?
Resposta: 72 º
Resumo:
Imagem com as seguintes características:
• Natureza contrária do objeto• Direita (mesma orientação do objeto)
• Simétrica ( 1m = 1m)• Mesmo tamanho ( 0,5m = 0,5m)
• Enantiomorfa (lado contrário)
real virtual
Espelho plano
F 5 cm 5 cm
Resumo das características: Imagem:
• Simétrica.
• Natureza Oposta
• Enantiomorfa (Reversão lateral).
3 cm 3 cm
real virtual
• Mesmo tamanho.
Imagem do mesmotamanho do objeto, simétrica, direita e reversa.
Características dosespelhos planos: