ELEMENTOS DE ÓPTICA. c v n

Transcrição

1 ELEMENTOS DE ÓPTICA ÓPTICA GEOMÉTICA Dimesões dos comoetes óticos muito sueriores ao comrimeto de oda da luz. Um eixe lumioso como um cojuto de raios erediculares à rete de oda. ÍNDICES DE EFACÇÃO, LEI DE SNELL E ÂNGULO CÍTICO A velocidade da luz toma o seu valor máximo o vazio c. A velocidade da luz em ualuer outro meio, v, relacioa-se com o ídice de reracção desse mesmo meio, : c v O âgulo de reracção, relacioa-se com o âgulo de icidêcia através dos ídices de reracção dos dois meios, Lei de Sell: se se O âgulo crítico ocorre uado o raio, ao assar de um meio com um ídice de reracção maior ara um meio com um ídice de reracção meor é reractado segudo um âgulo de 90º (tagete à iterace). As letes odem ser covergetes ou divergetes, coorme a sua geometria seja côcava ou covexa. 5

2 O comortameto das letes covergetes está reresetado a seguite igura: Euato ue o das letes divergetes é reresetado or: A distâcia ocal de uma lete é dada através da exressão: Covecioou-se ue a luz se roaga da esuerda ara a direita e ue uma lete areseta um raio de curvatura ositivo uado a suerície com ue o raio se deara é covexa e egativo uado essa suerície é côcava. O oder ocal de uma lete é dado or: oder ocal (dioetrias) Quado duas ou mais letes se associam (cosidera-se ue se ecotram ecostadas), a distâcia ocal do cojuto cumre a relação: T 5

3 Numa lete covergete, uado um objecto se ecotra sobre o eixo ótico a uma distâcia suerior à distâcia ocal, cria-se uma imagem real, uado a distâcia é ierior à distâcia ocal, a imagem é virtual. Numa lete divergete a imagem ormada é semre virtual. Numa lete ia, seja a distâcia do objecto à lete e a distâcia da imagem à lete, é válida a exressão: Quado o objecto ão se ecotra sobre o eixo ótico, como acotece a igura seguite, cumre-se a relação: y x 53

4 No caso de um objecto exteso, se esarmos ue cada oto do objecto se comorta como uma ote otual, é ácil rever ue: altura da imagem altura do objecto Quado uma lete, ao ivés de estar mergulhada o ar, se ecotra mergulhada em dois meios distitos, como o reresetado a igura (a situação descrita é semelhate ao ue se assa o olho humao), cumre-se: L L e L O olho humao Asectos relevates das caacidades do olho humao: ) Combia a ossibilidade de observar evetos uma larga gama de âgulos, com uma extrema acuidade o ue reseita a um objecto ue se ecotre exactamete à sua rete. ) Areseta a ossibilidade de adatar a distâcia ocal e roceder à limeza da lete de um modo ráido e automático. 3) Cosegue oerar uma extesa gama de itesidades lumiosas (cerca de 7 ordes de gradeza dieretes). 4) A córea ossui uma eorme caacidade de rearação dos tecidos de ue é costituída. 5) egula de um modo extremamete eiciete a ressão o seu iterior. 6) Ao ível do rocessameto cerebral, a iormação recolhida or cada um dos olhos é utilizada ara orecer iormação tri-dimesioal. 54

5 Há algus actos curiosos a realçar o ucioameto do olho:. O ídice de reracção da córea é muito dierete do do ar, elo ue os raios lumiosos sorem uma reracção muito sigiicativa ao atravessá-la.. A íris, ao determiar a abertura da uila, cotrola a uatidade de luz ue etra o olho. 3. A lete ou cristalio tem dimesões variáveis deededo da cotracção dos músculos ue a ele estão ligados. Quado estes músculos se ecotram relaxados a lete areseta-se com o seu máximo diâmetro e meor esessura, estado a osição aroriada ara ocar a retia objectos roveietes de grades distâcias (assume-se ue este caso os raios roveietes desses objectos são aralelos us aos outros). Pelo cotrário, uado os músculos ciliares se cotraem, os ligametos exercem meor ressão sobre a lete, esta relaxa e areseta um meor diâmetro e uma maior esessura, ou seja, tora-se ata a ocar a retia objectos ue se ecotrem róximos do idivíduo. 4. O humor vítreo, sedo uma substâcia gelatiosa, coere a geometria esérica ao olho. 55

6 5. Os bastoetes são sesíveis à itesidade da luz, euato ue os coes são sesíveis à cor. Proriedades Bastoetes Coes esodem a: luz raca luz itesa Aresetam a sua máxima sesibilidade ao comrimeto de azul-verde verde-amarelo (560 m) oda: (500 m) Aresetam uma resolução baixa alta esacial: Quato à visão a cores: ão aresetam são ecessários, elo Temo de adatação à escuridão: cerca de 5 miutos meos, dois tios de coes cerca de 5 miutos 6. A óvea é a região da retia mais desamete ovoada or coes (chega a atigir coes or mm. 7. Existe uma região cega o olho humao ue é a região ode o ervo ótico abadoa a retia. Comoetes do olho humao Ídice de reracção Córea.37 Humor auoso.33 Suerície das letes.38 Iterior das letes.4 Humor vítreo.33 56