Óptica Geométrica 9º EF

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1 Óptica Geométrica 9º EF

2 Fonte de luz Estrelas Lâmpada acesa Lua Lâmpada apagada Fonte Primária Fonte Secundária Classificação de fontes de luz Quanto a emissão a) Fonte Primária (luminoso): produz a luz que emite. Quanto ao tamanho a) Puntiforme: pequena em relação ao observador. Ex. Estrela para nós. b) Fonte Secundária (iluminado): remite a luz recebida. b) Extensa: grande em relação ao observador. Ex. Sol para nós.

3 RAIOS DE LUZ São segmentos de reta orientados que representam o sentido de propagação da luz e auxiliam na construção de imagens em diversos sistemas ópticos..

4 Raio de luz : Representação geométrica do trajeto seguido pela luz. Feixe de luz : Conjunto de raios luminosos Feixe divergente Feixe convergente Feixe paralelo

5 Meios Transparentes Permitem que a luz se propague neles também que as imagens ou objetos possam ser vistos nitidamente. Ar, água, vidro... Meios Translúcidos Permitem que a luz se propague neles mas as imagens não podem ser vistos com nitidez. Plástico, vidro fosco... Meios Opacos Não permitem a propagação da luz. Parede, madeira...

6 Reflexão É o fenômeno no qual o feixe de luz atinge a superfície de separação entre 2 meios e retorna ao meio onde já se encontrava propagando. Pode ser de 2 tipos: Reflexão Regular: Normalmente ocorre em superfícies lisas e polidas. Reflexão Regular ou especular Reflexão difusa

7 Absorção Neste fenômeno parte da energia do feixe de luz é absorvida pela superfície de separação.

8 Disperção da luz A luz do sol, por exemplo, é policromática e possui uma infinidade de cores em sua composição, as quais podem ser divididas em 7 cores principais.

9 PRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICA Princípio da Propagação Retilínea da Luz. Nos meios homogêneos, isotrópicos e transparentes, a luz se propaga em linha reta.

10 Princípio da Reversibilidade dos Raios Luminosos. A forma da trajetória de um raio de luz não depende do sentido de sua propagação.

11 Princípio da Independência dos Raios Luminosos. Quando 2 ou mais feixes luminosos se interceptam em sua trajetória eles não modificam suas características após a interferência.

12 CONSEQUÊNCIAS DOS PRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICA Sombra e Penumbra. Fontes puntiformes ou pontuais podem produzir apenas sombra.

13 Fontes extensas produzem sombra e penumbra.

14 Eclipses

15 Eclipses

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17 A figura abaixo mostra o sistema Sol-Terra-Lua como seria visto por um observador externo olhando diretamente para o pólo sul da Terra. O círculo externo mostra a Lua em diferentes posições relativas em relação à linha Sol-Terra, assumidas à medida que ela orbita a Terra de oeste para leste (sentido horário para um observador olhando para o pólo sul). O círculo interno mostra as formas aparentes da Lua, em cada situação, para um observador no hemisfério sul da Terra.

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19 Sombra e Penumbra Fonte de Luz Puntiforme Fonte de Luz Extensa h H b H B h b B P Sombra P

20 Câmara Escura A câmara escura pode ser considerada a origem da máquina fotográfica atual. H h H B h b B b

21 Exercício da Apostila: Determinação da altura utilizando semelhança de triângulos.

22 Resolução

23 RESUMO

24 TEORIA DE FORMAÇÃO DE IMAGENS Classificações de pontos objeto e pontos imagem.

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27 Associação de Sistemas Ópticos S 1 S 2 P 2 P 3 P 1 P 1 (S 1 ) - POR P 2 (S 1 ) - PIV P 2 (S 2 ) - POR P 3 (S 2 ) - PI

28 ESPELHOS PLANOS Nos espelhos planos as imagens se formam por reflexão regular. Vamos estudar agora como as imagens se formam e algumas de suas propriedades.

29 Inversão da imagem

30 Vamos adotar a seguinte nomenclatura: I Raio incidente no espelho; N Reta normal à superfície do espelho no ponto onde o raio de luz o atinge; R Raio refletido associado ao raio incidente.

31 Leis da Reflexão Regular: 1ª Lei da reflexão O raio incidente, a normal e o raio refletido são coplanares.

32 2ª Lei da reflexão O ângulo formado entre o raio incidente e a normal (i) é igual ao ângulo formado entre o raio refletido e a normal (r).

33 CONSTRUÇÃO DAS IMAGENS Para que um observador consiga ver a imagem refletida pelo espelho é preciso que raios provenientes do objeto sejam refletidos pelo espelho e alcancem seu olho.

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35 A imagem pode ser localizada, aplicando as leis da reflexão. Precisamos de apenas 2 raios luminosos para obtê-la.

36 CAMPO VISUAL DE UM ESPELHO PLANO Podemos determinar o campo visual de um espelho plano (a região do espaço que pode ser vista por reflexão) usando um procedimento simples.

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40 Exercício

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42 TRANSLAÇÃO DE UM ESPELHO PLANO Quando um espelho plano se desloca uma distância d do observador sua imagem desloca-se uma distância D = 2d. Vejamos.

43 ROTAÇÃO DE UM ESPELHO PLANO Quando um espelho plano gira de um ângulo α, qualquer raio incidindo sobre o mesmo sofre uma rotação de um ângulo β = 2 α.

44 ASSOCIAÇÃO DE ESPELHOS PLANOS Quando dois espelhos planos, associados, formam um ângulo α entre eles, haverá a formação de n imagens, onde n obedece à seguinte equação e condições:

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