Cor e frequência. Frequência ( ) Comprimento de onda ( )

Transcrição

1 Aula Óptica

2 Luz visível A luz que percebemos tem como característica sua freqüência que vai da faixa de Hz ( vermelho) até Hz (violeta). Esta faixa é a de maior emissão do Sol, por isso os órgãos visuais de todos os seres vivos estão adaptados a ela, e não podem ver além desta, como por exemplo, a radiação ultravioleta e infravermelha.

3 Cor e frequência Cor Comprimento de onda ( ) Frequência ( ) Violeta ,69 6,65 Anil ,65 6,59 Azul ,59 6,10 Verde ,10 5,20 Amarelo ,20 5,03 Alaranjado ,03 4,82 Vermelho ,82 3,84

4 Luz - Velocidade A velocidade da luz no vácuo, mas que na verdade se aplica a diversos outros fenômenos eletromagnéticos como raios-x, raios gama, ondas de rádio e tv, é caracterizada pela letra c, e tem um valor aproximado de 300 mil quilômetros por segundo, ou seja: Índice de refração absoluto Onde n é o índice de refração absoluto no meio, sendo uma grandeza adimensional. Índice de refração relativo entre dois meios Chama-se índice de refração relativo entre dois meios, a relação entre os índices de refração absolutos de cada um dos meios, de modo que:

5 Refringência Dizemos que um meio é mais refringente que outro quando seu índice de refração é maior que do outro. Ou seja, o etanol é mais refringente que a água. Leis de Refração 1ª Lei da Refração A 1ª lei da refração diz que o raio incidente (raio 1), o raio refratado (raio 2) e a reta normal ao ponto de incidência (reta tracejada) estão contidos no mesmo plano, que no caso do desenho acima é o plano da tela. 2ª Lei da Refração - Lei de Snell A 2ª lei da refração é utilizada para calcular o desvio dos raios de luz ao mudarem de meio, e é expressa por:

6 Formação de imagens através de um dioptro

7 Polarização da luz Na natureza existem substâncias que ao serem atravessadas pelos feixes de luz deixam passar apenas uma parte da onda luminosa. Desse acontecimento ocorre um fenômeno chamado de polarização da luz. A luz natural que antes se propagava em todos os planos, agora passa a se propagar em um único plano.

8 Difração Este fenômeno ocorre quando um feixe de luz coerente, ao atravessar uma fenda muito estreita (obstáculo) produz num anteparo uma figura constituída de regiões iluminadas e escurecidas. Isto porque sempre que as dimensões do obstáculo (fenda) forem comparáveis ao comprimento de onda da luz incidente, e evidencia claramente a natureza ondulatória da luz.

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10 Interferência

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13 Feixe de luz É um conjunto de infinitos raios de luz; um feixe luminoso pode ser: Cônico convergente: os raios de luz convergem para um ponto; Cônico divergente: os raios de luz divergem a partir de um ponto; Cilíndrico paralelo: os raios de luz são paralelos entre si.

14 Meios de propagação da luz Os diferentes meios materiais comportam-se de forma diferente ao serem atravessados pelos raios de luz, por isso são classificados em: Meio transparente É um meio óptico que permite a propagação regular da luz, ou seja, o observador vê um objeto com nitidez através do meio. Exemplos: ar, vidro comum, papel celofane, etc... Meio translúcido É um meio óptico que permite apenas uma propagação irregular da luz, ou seja, o observador vê o objeto através do meio, mas sem nitidez. Meio opaco É um meio óptico que não permite que a luz se propague, ou seja, não é possivel ver um objeto através do meio.

15 Quando os raios de luz se cruzam, estes seguem independentemente, cada um a sua trajetória.

16 Câmara escura de orifício

17 Tipos de reflexão Regular Difusa

18 Leis da reflexão Reflexão da Luz - Fundamentos Os fenômenos em que acontecem reflexão, tanto regular quanto difusa e seletiva, obedecem a duas leis fundamentais que são: 1ª lei da reflexão O raio de luz refletido e o raio de luz incidente, assim como a reta normal à superfície, pertencem ao mesmo plano, ou seja, são coplanares. 2ª Lei da reflexão O ângulo de reflexão (r) é sempre igual ao ângulo de incidência (i). i = r

19 Formação de Imagens em espelhos planos objeto imagem

20 CARACTERÍSTICAS DA IMAGEM -VIRTUAL (formada pelos prolongamentos dos raios refletidos) -DIREITA -Distância objeto-espelho é igual a distância espelho-imagem - DIMENSÕES DA IMAGEM = OBJETO -REVERSA (DIREITO/ESQUERDO)

21 ASSOCIAÇÃO DE ESPELHOS Números de imagens N

22 ROTAÇÃO DE ESPELHOS PLANOS N1 R1 N2 I E1 I R2 2. E2 TRANSLAÇÃO DE ESPELHOS PLANOS

23 Espelhos esféricos 1 f = 1 p + 1 p A= - p p = i o

24 Um objeto pode ser real ou virtual. No caso dos espelhos, dizemos que o objeto é virtual se ele se encontra atrás do espelho. No caso de espelhos esféricos a imagem de um objeto pode ser maior, menor ou igual ao tamanho do objeto. A imagem pode ainda aparecer invertida em relação ao objeto. Se não houver sua inversão dizemos que ela é direita.

25 Espelho convexo V O I F C Características da Imagem: Virtual, Direita e Reduzida Esse é o único tipo de imagem que esse espelho conjuga!!!

26 Espelho côncavo 1 o Caso: Objeto colocado além do centro de curvatura. V O C I F Características da Imagem: Real, Invertida e Reduzida

27 Espelho côncavo 2 o Caso: Objeto colocado no centro de curvatura. O C I F V Características da Imagem: Real, Invertida e Igual

28 Espelho côncavo 3 o Caso: Objeto colocado entre o centro de curvatura e o ponto focal. O C F V I Características da Imagem: Real, Invertida e Ampliada

29 Espelho côncavo 4 o Caso: Objeto colocado no ponto focal. O C F V Características da Imagem: Tal composição não conjuga imagem ou conjuga imagem no infinito.

30 Espelho côncavo 5 o Caso: Objeto colocado entre o ponto focal e o vértice. O I C F V Características da Imagem: Virtual, Direita e Ampliada

31 Tipos de lentes bicôncava plano-côncava convexo-côncava biconvexa plano-convexa côncavo-convexa Vergência Dada uma lente esférica em determinado meio, chamamos vergência da lente (V) a unidade caracterizada como o inverso da distância focal, ou seja:

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33 Instrumentos Ópticos Prisma Tipos de prismas Prismas dispersivos são usados para separar a luz em suas cores de espectro. Prismas refletivos são usados para refletir a luz. Prismas polarizados podem dividir o feixe de luz em componentes de variadas polaridades.

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35 Liquigás 2011 TQ

36 Petrobras 2005 TO

37 Petrobras 2010 TQ maio

38 Petrobras 2010 TQ março

39 BR dist 2011 TQ