Tipos de espelhos esféricos

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Ruth Bandeira Canário
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1 Ótica

2 Espelhos esféricos Quando a superfície reflectora for a interna, o espelho é côncavo. Quando a superfície reflectora for a externa, o espelho é dito convexo.

3 Tipos de espelhos esféricos CÔNCAVO CONVEXO

4 Elementos dos Espelhos Esféricos C F V C: centro de curvatura V: vértice F: foco Eixo principal CV=RAIO(R) FV=DISTÂNCIA FOCAL

5 Reflexão da luz em espelhos esféricos A normal é uma recta que passa pelo ponto P e pelo centro da esfera (C). A regra é valida para qualquer ponto sobre a esfera.

6 Reflexão da luz em espelhos esféricos O ângulo de incidência (î) é sempre igual ao ângulo de reflexão (r)

7 Reflexão da luz em espelhos esféricos se um raio passa pelo centro de curvatura, o ângulo de incidência é nulo e o ângulo de reflexão também o será. O raio volta na mesma direção de onde veio se ele incidir passando pelo centro de curvatura passando pelo centro de curvatura

8 Propriedades dos espelhos esféricos -Todo raio luminoso que incide no espelho paralelamente ao eixo principal, reflete-se passando pelo foco, ou na sua direção. C F V C F V

9 Propriedades dos espelhos esféricos -Todo raio luminoso que incide no espelho passando pelo foco (ou na sua direção), reflete-se paralelamente ao eixo principal. C F V C F V

10 Propriedades dos espelhos esféricos Todo raio luminoso que incide no espelho passando pelo centro de curvatura (ou na sua direção), refletese sobre o centro de curvatura (ou na sua direção) V F V V F V

11 Propriedades dos espelhos esféricos Todo raio de luz que incide no espelho no vértice, reflecte formando o mesmo ângulo com o eixo principal. C F V C F V

12 Formação de Imagens em espelhos côncavos Objecto antes de C Imagem Real C F V Invertida Menor Entre C e f

13 Formação de Imagens em espelhos côncavos Objecto sobre C Imagem Real C F V Invertida Igual Sob C

14 Formação de Imagens em espelhos côncavos Objecto entre C e f Imagem Real C F V Invertida Maior Atrás de C

15 Formação de Imagens em espelhos côncavos Objecto sobre f Imagem C F V Imprópria

16 Formação de Imagens em espelhos côncavos Objecto entre f e V C F V -Virtual -Direita -Maior -Atrás do espelho

17 Formação de Imagens em espelhos convexos Objeto em qualquer posição Imagem Virtual Direita Menor V F C

18 EQUAÇÃO DOS ESPELHOS ESFÉRICOS 1 f 1 p 1 ' p A i o p p '

19 ANÁLISE DE SINAIS SINAL DE f: (+) : ESPELHO CÔNCAVO (-) : ESPELHO CONVEXO SINAL DE p (+): IMAGEM REAL (-): IMAGEM VIRTUAL SINAL DE I (+): IMAGEM DIREITA (-): IMAGEM INVERTIDA

23 Refração da Luz

24 Refração A refracção ocorre quando um raio luminoso muda de meio. O fenómeno da refracção é acompanhado de reflexão. Na refracção a frequência permanece constante. A velocidade e o comprimento de onda variam na mesma proporção. c =. f

25 Refração da luz Feixe incidente Feixe reflectido Feixe refractado

26 Refração da luz Refringência: resistência que um meio oferece à passagem da luz. Meio mais refringente Maior densidade Menor velocidade Menor comprimento de onda Meio menos refringente Menor densidade Maior velocidade Maior comprimento de onda c =. f

27 Refração da luz Luz passando do meio menos para o meio mais refringente: Raio incidente Normal i I R r Raio refractado

28 Refração da luz Luz passando de um meio mais para um meio menos refringente: Raio incidente Normal i I R r Raio refratado

29 Refração da luz Luz passando de um meio mais para um meio menos refringente: Normal i=0º Raio incidente r=0º Raio refractado I R

30 Refração da luz n 1 < n 2 n 1 > n i r 1 2 i r

31 Refração da Luz Desvio angular do raio refratado Normal Normal i i r r ˆ r ˆ i ˆ i ˆ r

32 Índice de Refração n v c velocidade da luz no vácuo m/s v velocidade da luz no meio em questão. n ar = n vácuo = 1 O índice de refração é sempre maior ou igual a 1. c

33 Índice de Refração absoluto de um meio - é a razão entre a velocidade da luz no vazio e a velocidade da luz no meio considerado. N meio onde V Vvazio V 3 meio 10 8 vazio ms - O índice de refração depende da densidade do meio, do material e da frequência utilizada para o medir.

34 Índice de refração relativo O índice de refração do meio A em relação ao meio B, é definido por: V vazio N RI, N N R I V V R vazio V I V I V R

35 Índice de Refração N onde V V vácuo meio Vmeio 8 vácuo 3 10 ms N N ar 1 1 vácuo 1 N demais meios

36 Leis da Refração Meio 1 - n 1 i Meio 2 - n 2 r

37 1ª Lei da Refração: O raio incidente, o raio refratado e a reta normal são coplanares. 2ª Lei de Refracção (Snell-Descartes) n 1.sen i = n 2.sen r

38 Leis da Refração 1ª Lei da Refração: O raio refratado, o raio incidente e a normal são coplanares. 2ª Lei de Refração (Snell-Descartes) n 1.sen i = n 2.sen r ˆ ˆ sen i V I sen r V R I R N R N I V I = velocidade da onda incidente V R = velocidade da onda refratada I = comprimento de onda da onda incidente R = comprimento de onda da onda refratada N I = índice de refração do meio de incidência N R = índice de refração do meio de refração

39 Situações em que não há desvio Quando os índices de refração são iguais quando o raio incide perpendicularmente a superfície

40 Ângulo Limite de Incidência O ângulo de incidência é chamado de ângulo limite (L) se o ângulo de refracção for igual a 90 o. Raio incidente Normal N n i= L r= 90º Raio refractado senl ˆ n N

41 Refração - Ângulo Limite O ângulo de refração é chamado de ângulo limite se o ângulo de incidência for igual a 90 o. Raio incidente n N i=90 o Normal r= L Raio refractado senˆ L n N

42 Refração - Ângulo Limite

43 Reflexão Total (ou Interna) r 1 L i 1 i > L

44 Reflexão Total da Luz Condições em que ocorre reflexão total: N N N n N i > L i = L i < L r=0 o i=0 o Neste caso há reflexão total

45 Aplicação da reflexão total Fibra Ótica

46 Fibra ótica

47 Reflexão numa fibra ótica ar i>l capa núcleo capa ar

49 L.A.S.E.R. - Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation O Laser foi inventado em 1960 por Maiman. O Laser fornece uma luz coerente, monocromática, direccional e de elevada energia luminosa.

50 Ocorrência de reflexão total -As miragens

51 O que ocorre numa miragem: I<L Ar frio I<L Ar quente I>L Reflexão total Ar mais quente Ar muito quente Asfalto

52 O que ocorre na observação dos astros: Uma vez que a densidade do ar diminui com a altura. Imagem Objeto

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