INTRODUÇÃO À ÓPTICA GEOMÉTRICA

Transcrição

1 INTRODUÇÃO À ÓPTICA GEOMÉTRICA

2 FONTES DE LUZ Tudo aquilo que podemos ver está emitindo luz, portanto deve ser considerado uma fonte de luz. Tudo emite luz?não, ocorre que certos tipos de fontes emitem luz própria, enquanto outras apenas refletem parte da luz que chega até elas. Dizemos que uma fonte de luz é chamada de primária quando emite luz própria. Exemplo: estrelas, uma fogueira e uma lâmpada acesa. Uma fonte de luz é chamada de secundária quando emite parte da luz recebida de uma fonte primária, ou seja são incapazes de possuir luz própria. Exemplos: planetas, a Lua, uma caneta e uma lâmpada apagada.

3 Fontes de Luz

4 Meios de propagação Quando a luz se propaga por um meio qualquer, podemos observa situações bastante distintas. Uma das diferenças que podemos notar é a nitidez com que conseguimos visualizar uma fonte de luz, ao considerarmos o meio de propagação existente entre ele e nossos olhos.

5 Meios de propagação Transparente: Permitem a passagem da luz de maneira regular, possibilitando uma perfeita visualização das imagens.

6 Meios de propagação Opacos: Não permitem a passagem da luz.

7 Meios de propagação Translúcidos: Permitem a passagem da luz de maneira regular, tornando difusa a visualização das imagens.

8 Raio e pincel de luz Observe um carro transitando por uma estrada em uma noite com muita neblina, vemos sair cones de luz que incidem e refletem nas gotículas de água suspensas no ar.

9 Raio e pincel de luz Esse cone de luz jamais pode ser visualizado diretamente. O que vemos, na verdade, é a luz proveniente desse cone refletida nas partículas em suspensão. Esse fenômeno é conhecido como efeito Thyndall e pode ser notado, por exemplo, quando a luz do Sol penetra um quarto em que temos muita poeira no ar. Pelo fato de ser impossível enxergar diretamente esse cone de luz que sai de uma fonte e chega (ou não) aos nossos olhos, os físicos resolveram criar uma representação geométrica fictícia para isso: são os chamados raios e pinceis de luz.

10 Raio e pincel de luz

11 Princípios da óptica geométrica 1. Princípio da Propagação Retilínea: em um meio transparente, em que a luz tenha velocidade igual em qualquer direção (isotrópica) e que apresente propriedades idênticas em todos os seus pontos (homogêneos), a luz se propaga em linha reta.

12 Princípios da óptica geométrica 2. Principio da Independência dos Raios Luminosos:mesmo que os raios de luz se interceptem, suas trajetórias e propriedades não se alteram, ou seja, continuam sendo as mesma, ainda que não tenha havido cruzamento entre eles.

13 Princípios da óptica geométrica 3. Princípio da Reversibilidade dos Raios de Luz:a trajetória seguida por um raio de luz é reversível, ou seja, ocorre com trajetória igual nos dois sentidos da direção de propagação da luz.

14 Sistemas Ópticos Sistemas ópticos são superfícies quaisquer nas quais raios luminosos incidem ou das quais eles emergem. Como exemplos, podemos citar os espelhos e as lentes. Podemos definir dois tipos de elementos em relação a um sistema óptico genérico: os pontos objetos e os pontos imagens.

15 Sistemas Ópticos

16 Sistemas Ópticos

17 Sistemas Ópticos

18 Sistemas Ópticos

19 Sistemas Ópticos

20 Sistemas Ópticos

21 Fenômenos ópticos Quando um raio de luz chega a uma superfície qualquer, diversas situações podem ocorrer com ele. Cada uma dessa situações é considerada um fenômeno óptico.

22 Fenômenos ópticos Reflexão da Luz A reflexão da luz, mais corretamente denominada reflexão especular, ocorre em superfícies opacas perfeitamente refletoras. Nesses casos, o pincel emergente do espelho é organizadas, ou seja, apresenta forma similar à do pincel incidente, conforme mostra a figura abaixo:

23 Fenômenos ópticos Reflexão da Luz

24 Fenômenos ópticos Difusão da luz A difusão da luz, também conhecida como reflexão difusa, ocorre em superfícies que não são perfeitamente polidas. Nesses casos, o pincel emergente não apresenta organização, pois as irregularidades da superfície fazem com que os raios luminosos sejam refletidos em direções variadas. Assim, esse pincel apresenta forma completamente diferente do pincel incidente.

25 Fenômenos ópticos Refração da luz A refração da luz ocorre quando ela passa de um meio de propagação para outro diferente (mas também homogêneo e transparente), havendo mudança de velocidade da luz.

26 Fenômenos ópticos Absorção da luz A absorção da luz ocorre quando raios luminosos incidem em uma superfície e não são refletidos, difundidos e refratados. Nesse caso, eles são absorvidos, o que provoca aumento da temperatura da superfície em que incidiram.

27 Física e a tecnologia

28 Exercícios 4 PA: PO PB: PIR PD: PIV PC: POR

29 Exercício 6 P1: PO em relação a S1 P3: PIV em relação a S3 P2: PIR em relação a S1 e POR em relação a S2 P4: PIR em relação a S2 e POV em relação a S3