1- REFRAÇÃO LUMINOSA é a variação de velocidade da luz devido à mudança do meio de propagação. refração do meio em que o raio se encontra.

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Augusto Castanho Coradelli
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1 REFRAÇÃO - LENTES - REFRAÇÃO LUMINOSA é a variação de velocidade da luz devido à mudaça do meio de propagação. - Ídice de refração absoluto: é uma relação etre a velocidade da luz em um determiado meio e a velocidade da luz o vácuo (c). A relação pode ser descrita pela fórmula: Ode: C V. ar vácuo =. = depede do tipo de luz C = velocidade da luz o vácuo ( m/s ou km/s) V = velocidade da luz o meio. Luz vermelha meos se desvia maior velocidade. Luz violeta a que mais desvia meor velocidade. v ve > v vi ve < vi 3- Leis da Refração ª Lei: O raio icidete, a reta ormal à superfície o poto de icidêcia e o raio refratado estão cotidos o mesmo plao. refração do meio em que o raio se ecotra.. se i =. se r 3- Características da Refração a) O meio () é meos refrigete que o meio (), ( < ) No meio (mais refrigete) observamos que: o raio se aproxima da ormal; o âgulo com a ormal é meor; a velocidade da luz é meor; o ídice de refração absoluto é maior; a desidade do meio é maior. b) O meio () é mais refrigete que o meio (), ( > ); ª lei: Lei de SNELL- DESCARTES Para cada par de meios e para cada luz moocromática que se refrata, é costate o produto do seo do âgulo que o raio forma com a reta ormal e o ídice de No meio (meos refrigete) observamos que: o raio se afasta da ormal; o âgulo de refração é maior; a velocidade da luz é maior; o ídice de refração absoluto é meor; a desidade é meor. c) Fialmete, para o caso de icidêcia ormal, a refração é também ormal:

= depede do tipo de luz C = velocidade da luz o vácuo (3. 0 8 m/s ou 3. 0 5 km/s) V = velocidade da luz o meio. Luz vermelha meos se desvia maior velocidade.

2 i = 0 o S r = 0 o Não ocorredo aproximação em afastameto do raio lumioso, ficam idetermiados outros dados a respeito. Na refração, o meio ode o ídice de refração for maior, o âgulo (com a ormal) será meor. Meio com maior ídice é dito mais refrigete. d) Ídice de Refração Relativo, se i se r v v 4- Reflexão Total ou Itera Ocorre quado a luz passa do meio mais refrigete (maior ídice) para o meio meos refrigete, um âgulo maior que o âgulo limite (L). sel MENOR MAIOR Temos imagem virtual mais afastada da superfície de separação dos meios. Profudidade e Altura Aparete Quado a visada for ormal à superfície (i = 0º), ou feita sob um pequeo âgulo com a ormal (até cerca do 0º), tora-se válida a relação: ' P P observador objeto P profudidade ou altura aparete. P profudidade ou altura real. observador ídice de refração absoluto o meio em que está o observador objeto idem para o objeto. 6- LÂMINA DE FACES PARALELAS 5- DIOPTRO PLANO: É um par de meios trasparetes separados por uma superfície plaa. Exemplo: água ar. º Caso: Observador o meio meos refrigete O raio de luz sofreu um desvio liear lateral ao atravessar a lâmia. Este desvio pode ser calculado a partir da equação. d = e. se (i - r) cosr Temos Imagem virtual mais próxima da superfície de separação dos meios º Caso: Observador o meio mais refrigete O desvio é proporcioal à espessura da lâmia. O desvio é ulo para e = 0, i = 0º ou =. A imagem de um objeto real vista através de uma lâmia de faces paralelas (o vidro da jaela, por exemplo), é virtual e mais próxima da lâmia que o próprio objeto.

d) Ídice de Refração Relativo, se i se r v v 4- Reflexão Total ou Itera Ocorre quado a luz passa do meio mais refrigete (maior ídice) para o meio meos refrigete, um âgulo maior que o âgulo limite (L).

3 7- DISPERSÃO LUMINOSA Decomposição da luz icidete policromática (braca) ao passar por um prisma, com desvio maior para a luz violeta e meor para a luz vermelha. 8- PRISMAS ÓPTICOS i = 45 0 L = 4 0 i = 45 0 L = 4 0 Δ= 90 0 = 80º O ídice de refração do prisma de reflexão total em relação ao ar deve ser maior que =,44. LENTES ESFÉRICAS - Defiição Meios trasparetes que têm duas faces curvas ou uma face curva e outra plaa. - ELEMENTOS A = âgulo de refrigêcia do prisma i = âgulo de icidêcia da luz i = âgulo de emergêcia da luz r = âgulo de refração da primeira face do prisma r = âgulo de icidêcia a seguda face do prisma = âgulo de desvio da luz ou desvio agular total. Δ = desvio agular a ª face Δ = = desvio agular a ª face Equações: (ª) A = r + r (ª) = i + i A (3ª) Δ= Δ + Δ Desvio Míimo: Haverá desvio míimo quado observadas as três codições a seguir: (ª) i = i = i e r = r = r Cetro ótico (O): é o poto cetral da lete Eixo: é toda reta que passa pelo cetro ótico (O) da lete Raios: R e R Vértices: V e V Cetros de curvatura: C e C Focos: F e F 3- TIPOS de LENTES (ª) A =. r (3ª) O raio lumioso que percorre o prisma iteriormete, deve ser paralelo à base. DESVIO MÍNIMO: δ mi =.i - A Prismas de Reflexão Total As letes de bordos grossos (espessos) serão chamadas divergetes, porque os raios de luz divergem etre si ao emergir delas, e as letes de bordos fios (delgados) são deomiadas covergetes. Caracterizado-se agora os meios e através de seus ídices de refração e, cocluímos que: bordos fios coverget es Se > bordos grossos divergetes Se < bordos fios divegetes bordos grossos coverget es

LENTES ESFÉRICAS - Defiição Meios trasparetes que têm duas faces curvas ou uma face curva e outra plaa.

4 4- Propriedades das Letes Esféricas ª) Um raio icidete, paralelo ao eixo pricipal, refrata-se passado pelo foco pricipal imagem (F i ) da lete. ª) Um raio icidete, passado pelo foco objeto (F o ) da lete, refrata-se e emerge paralelamete ao eixo pricipal. 3ª) Um raio icidete, passado pelo cetro ótico, atravessa a lete sem sofrer desvio. Imagem direita (virtual) A > 0, P`< 0, P > 0, i > 0 Imagem ivertida (real) A < 0, P` > 0, P > 0, i < 0 Imagem real - projetada são ivertidas. Imagem virtual - ão projetada são direitas. NOTA: O elemeto (objeto ou imagem) mais próximo da lete ou do espelho é meor. 7- DEFEITOS DA VISÃO 5- IMAGENS Qualitativamete, a imagem dada por uma lete covergete é exatamete a imagem dada por um espelho côcavo, e a imagem dada por uma lete divergete é exatamete a imagem dada por um espelho covexo. Há somete uma difereça: Nos espelhos: Lados opostos aturezas opostas Nas letes Lados opostos mesma atureza Na figura acima, temos uma represetação artística de um olho humao. O olho humao é basicamete formado pelos seguites elemetos: Cristalio: lete covergete que, de um objeto real, forece imagem real sobre a retia. Retia: região sesível à luz, ode deve formar-se a imagem para ser ítida. Pupila: abertura que cotrola a quatidade de luz que peetra o olho. Músculos ciliares: atuam sobre o cristalio de modo a variar sua distâcia focal. Aalogamete aos espelhos esféricos, as letes esféricas devem obedecer as CONDIÇÒES DE NITIDEZ DE GAUSS: Pequea espessura em relação ao raio de curvatura (letes delgadas, fias). Raios icidetes pouco icliados e próximos do eixo pricipal (paraxiais). 6- EQUAÇÕES das LENTES e dos ESPELHOS ª) Lei de Gauss: f P P i P ª) Aumeto liear: A O P 3ª) Equação dos fabricates das letes (Eq. de Halley) (LENTE) C. f (MEIO ) R R C = vergêcia (f em metro) dioptria (di) (grau) Face côcava: R < 0, Face covexa: R > 0, Face plaa: /R = 0 Lete Covergete (bordos fios o ar) ou Esp. Côcavos: f > 0 Lete divergete (bordos grossos o ar) ou Esp. Covexos: f < 0 Defeitos de Visão Letes Divergetes e Letes Covergetes e Espelhos Covexos Espelhos Côcavos Images virtuais, direitas e Images reais (ivertidas), meores que o objeto. Images virtuais maiores ou Images impróprias. a) Miopia: alogameto do globo ocular, imagem ates da retia Correção com letes divergetes. b) Hipermetropia: achatameto do globo ocular, images atrás da retia. Correção com letes covergetes. c) Presbiopia: erijecimeto do cristalio Correção com letes covergete d) Astigmatismo: letes cilídricas corrigem raios de curvatura. Visão das cores Cores primárias são 3 cores que quado misturadas reproduzem qualquer cor, iclusive o braco. Cores complemetares são cores que combiadas dão o braco.

Imagem direita (virtual) A > 0, P`< 0, P > 0, i > 0 Imagem ivertida (real) A < 0, P` > 0, P > 0, i < 0 Imagem real - projetada são ivertidas. Imagem virtual - ão projetada são direitas.

5 Cor dos corpos é dada pela cor da radiação difudida ou trasmitida pelo corpo. 8- INSTRUMENTOS ÓPTICOS Lupa - é uma simples lete covergete. O objeto para a lupa deve situar etre o cetro óptico e o foco objeto. A imagem resultate é virtual, direita e ampliada. Microscópio composto O microscópio composto é formado por dois sistemas de letes covergetes: É um sistema óptico que, a um objeto real, cojuga uma imagem real e ivertida sobre uma película sesível à luz. A objetiva é um sistema covergete de letes (uma ou mais letes); Projetor de slides (diascópio) É um sistema óptico que, de um objeto real e plao, cojuga uma imagem real, ivertida e ampliada, projetada sobre um ateparo: Objetiva: distâcia focal da ordem de milímetros; Ocular: distâcia focal da ordem de cetímetros que fucioa como lupa. O objeto real para o microscópio é colocado um pouco além do foco objeto da objetiva. Imagem fial é virtual, ivertida (em relação ao objeto origial AB) e ampliada. Lueta astroômica A lueta astroômica é costituída de dois sistemas de letes covergetes: Objetiva: distâcia focal da ordem de metros. Ocular: distâcia focal da ordem de cetímetros, que fucioa como lupa. De um objeto impróprio a objetiva dá uma imagem A B real, ivertida em seu plao focal imagem. Câmara fotográfica

Microscópio composto O microscópio composto é formado por dois sistemas de letes covergetes: É um sistema óptico que, a um objeto real, cojuga uma imagem real e ivertida sobre uma película sesível à

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