Princípios da Óptica Geométrica

Transcrição

1 Princípios da Óptica Geométrica Caderno 2 Frente 2 Módulo 2

2 Introdução Óptica é a parte da Física que estuda a luz e os fenômenos luminosos. Seu desenvolvimento se deu com a publicação da Teoria Corpuscular da Luz, por Isaac Newton, teoria que admitia que a luz era formada por um feixe de partículas. Define-se luz como o agente físico que sensibiliza nossos órgãos visuais. A luz é uma onda eletromagnética.

3 Espectro Vísivel

4 A luz O objeto de estudo da óptica é a luz. É uma onda eletromagnética. É o ente físico mais rápido que se conhece. A velocidade a luz no vácuo é de m/s. Pode se propagar no vácuo e em meios materiais. Ano-luz: unidade que corresponde à distância percorrida pela luz, no vácuo, durante um ano, à velocidade de km/s.

5 Pincel ou Feixe de Luz Os raios de luz são representados por vetores. E um conjunto desses raios é chamado de feixe de luz. Existem três tipos de feixes: Paralelos (ou Cilíndricos) Divergente Convergente

6 Fontes de Luz Fontes de luz são corpos capazes de emitir luz, seja dela própria ou refletida e podem ser classificadas em: Fontes de luz primária (luminosas) são fontes que emitem luz própria. Incandescentes: quando emitem luz a altas temperaturas. Ex.: O Sol, a chama de uma vela e as lâmpadas de filamento.

7 Fontes de Luz Luminescentes: quando emitem luz a baixas temperaturas. As fontes de luz primária luminescentes podem ser fluorescentes ou fosforescentes. Fluorescentes: emitem luz apenas enquanto durar a ação do agente excitador. Ex.: Lâmpadas fluorescentes. Fosforescentes: emitem luz por um certo tempo, mesmo após ter cessado a ação do excitador. Nessas fontes de luz, a energia radiante é proveniente de uma energia potencial química. Ex.: Interruptores de lâmpadas e ponteiros luminosos de relógios.

8 Exemplos Primária Luminescente Fluorescente Primária Luminescente fosforescente Primária Incandescente

9 Fontes de Luz Fontes Secundárias são as fontes que emitem apenas a luz recebida de outros corpos. Ex.: Lua, cadeiras, roupas etc.

10 Meios de Propagação Corpos opacos são aqueles que impedem a passagem da luz. Corpos transparentes são aqueles que se deixam atravessar totalmente pela luz. Corpos translúcidos são aqueles que se deixam atravessar parcialmente pela luz.

11 Meios de Propagação

12 1º Princípio Propagação retilínea da luz. A luz se propaga de forma retilínea. Exemplo: Câmara escura.

13 Câmara Escura de Orifício objeto h i o p' p imagem b p p

14 Sombra e penumbra Sombra P F (fonte pontual)

15 Sombra e penumbra

16 Eclipses

17 2º Princípio Independência de Raios Luminosos A luz é uma onda e só transporta energia. Portanto, quando dois raios se cruzam acontece a interferência apenas no cruzamento depois disso os raios continuam seus caminhos de forma independente.

18 3º Princípio Reversibilidade dos Raios Luminosos O caminho de ida da luz, pode ser o caminho de volta.

19 Fenômenos de Propagação da Luz Quando um raio de luz atinge uma superfície de separação dependendo da superfície pode acontecer três fenômenos distintos. Reflexão Refração Absorção

20 Reflexão da Luz Reflexão Regular Reflexão Difusa

21 Cores... A luz branca é a junção de sete cores, as cores do arco-íris: Vermelho, Alaranjado, Amarelo, Verde, Azul, Anil e Violeta. E a cor de um objeto é a parte da luz que chega aos nossos olhos, ou seja é a cor que o objeto refletiu. E as outras cores??? Foram absorvidas pelo objeto.

22 Reflexão em um Objeto Azul

23 Ponto Objeto É o vértice do pincel de luz incidente no sistema óptico. Ponto objeto real (POR): é o vértice de um feixe de luz divergente, sendo formado pelo cruzamento efetivo dos raios de luz. Ponto objeto virtual (POV): é o vértice de um feixe de luz convergente, sendo formado pelo cruzamento imaginário do prolongamento dos raios de luz. Ponto objeto impróprio (POI): é o vértice de um feixe de luz cilíndrico, ou seja, se situa no infinito.

24 Ponto Objeto Pode ser: Real Virtual Impróprio

25 Ponto Imagem É o vértice do pincel de luz emergente do sistema óptico. Ponto imagem real (PIR): é o vértice de um feixe de luz emergente convergente, sendo formado pelo cruzamento efeitivo dos raios de luz. Ponto imagem virtual (PIV): é o vértice de um feixe de luz emergente divergente, sendo formado pelo cruzamento imaginário do prolongamento dos raios de luz. Ponto imagem impróprio (PII): é o vértice de um feixe de luz emergente cilíndrico, ou seja, se situa no infinito.

26 Ponto Imagem Pode ser: Real Virtual Impróprio