Ótica geométrica. Descrição dos fenómenos óticos que ocorrem em sistemas com componentes de dimensões superiores aos comprimentos de onda da radiação

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1 Ramos da Ótica Ótica Geométrica Ótica geométrica Descrição dos feómeos óticos que ocorrem em sistemas com compoetes de dimesões superiores aos comprimetos de oda da radiação Ótica Física Em sistemas com dimesões meores ou iguais ao comprimeto de oda da radiação ão podemos igorar a atureza odulatória da luz Ótica Não-liear Ocorre em situações de elevada irradiâcia, omeadamete com lasers, que origiam uma resposta ão liear do meio ao campo eletromagético deiado de se verificar do pricípio da sobreposição

2 Ramos da Ótica Ótica Geométrica Descrição dos feómeos óticos que ocorrem em sistemas com compoetes de dimesões superiores aos comprimetos de oda da radiação Raio Ótico Liha reta ao logo da qual se cosidera que a eergia lumiosa é trasmitida de um poto para outro um meio.

3 Raio Ótico Liha reta ao logo da qual se cosidera que a eergia lumiosa é trasmitida de um poto para outro um meio. A velocidade de propagação de uma oda depede do meio. Quado uma oda icide um dioptro (iterface etre dois meios diferetes) ocorre uma variação da velocidade de propagação que dá origem a feómeos de refleão e de refração.

4 Pricípio do tempo míimo de Fermat A luz propaga-se de um poto para outro seguido um trajeto que miimiza o tempo do percurso, mesmo que para tal ela teha de desviar-se da reta que passa por esses potos. Pierre de Fermat (60-665)

5 Pricípio de Huyges Cada poto de uma frete de oda primária costitui uma fote de odas esféricas elemetares secudárias, a sobreposição das quais permite obter a frete de oda primária um istate posterior. Christia Huyges (69-695)

6 P Refleão A oda refletida é uma ova oda que regressa pelo meio em que se propagou a oda icidete θ i O θ r Q

7 Refleão t PO OQ t t mas, um meio homogéeo v v cost. v v d PO OQ L t tmi Lmi v v P Q θ i θ r O l- d L dl d d d l d l l d 0 ª Lei da Refleão si si i r i r

8 Refleão P ª Lei da Refleão o raio icidete, o raio refletido e a ormal à superfície o poto de icidêcia situam-se um mesmo plao (plao de icidêcia). θ i O θ r Q

9 Refração A oda refratada é a que se trasmite ao segudo meio ídice de refração c v

10 Refração Ótica geométrica si si v OQ v PO t t t l- d d l d c d c 0 l d l c d c d dt Lei de Sell para a refração Também aqui os raios icidete, refratado e a ormal se situam um mesmo plao

11 Refração ídice de refração do meio em relação ao meio si si si si Lei de Sell para a refração Também aqui os raios icidete, refratado e a ormal se situam um mesmo plao

12 Refração pelo Pricípio de Huyges

13 Refração pelo Pricípio de Huyges

14 Refleão Itera Total P si si θ i se: eiste sempre feie refratado Q θ r θ t mas se: quado: 90º si c Não eiste feie refractado Refleão Itera Total

15 Pricípio da Reversibilidade Num sistema ótico arbitrário, um raio de luz percorre a mesma trajetória quado o seu setido de propagação é ivertido Deriva diretamete do pricípio do tempo míimo de Fermat

16 Prismas de dispersão feda prisma Vermelho Violeta Fote de luz Filme fotográfico

17 Prismas de dispersão O âgulo de desvio é igual a i t i t δ aumeta com que por sua vez é fução de λ, ou seja, será δ(λ). Para a maior parte dos materiais para maior λ temos um meor (λ). Assim o desvio do azul é maior do que o vermelho. prisma Filme fotográfico Vermelho Violeta

18 Objetos e Imagem Num sistema ótico ideal cada poto (objeto) do espaço tridimesioal tem uma imagem perfeita (ou estigmática) um outro espaço. Devido ao pricípio da reversibilidade a imagem de um objeto em P formase em S (par de potos cojugados) S objeto imagem P Quado a imagem pode ser obtida por projeção do feie lumioso sobre um alvo diz-se REAL, caso cotrário dizse VIRTUAL Odas divergetes Odas covergetes Todos os raios emergetes de uma fote potual, um coe paraial covergem o mesmo poto imagem

19 Plao-côcava Letes Esféricas

20 Coveo-côcava Letes Esféricas