Óptica Geométrica 9º EF
Fonte de luz Estrelas Lâmpada acesa Lua Lâmpada apagada Fonte Primária Fonte Secundária Classificação de fontes de luz Quanto a emissão a) Fonte Primária (luminoso): produz a luz que emite. Quanto ao tamanho a) Puntiforme: pequena em relação ao observador. Ex. Estrela para nós. b) Fonte Secundária (iluminado): remite a luz recebida. b) Extensa: grande em relação ao observador. Ex. Sol para nós.
RAIOS DE LUZ São segmentos de reta orientados que representam o sentido de propagação da luz e auxiliam na construção de imagens em diversos sistemas ópticos..
Raio de luz : Representação geométrica do trajeto seguido pela luz. Feixe de luz : Conjunto de raios luminosos Feixe divergente Feixe convergente Feixe paralelo
Meios Transparentes Permitem que a luz se propague neles também que as imagens ou objetos possam ser vistos nitidamente. Ar, água, vidro... Meios Translúcidos Permitem que a luz se propague neles mas as imagens não podem ser vistos com nitidez. Plástico, vidro fosco... Meios Opacos Não permitem a propagação da luz. Parede, madeira...
Reflexão É o fenômeno no qual o feixe de luz atinge a superfície de separação entre 2 meios e retorna ao meio onde já se encontrava propagando. Pode ser de 2 tipos: Reflexão Regular: Normalmente ocorre em superfícies lisas e polidas. Reflexão Regular ou especular Reflexão difusa
Absorção Neste fenômeno parte da energia do feixe de luz é absorvida pela superfície de separação.
Disperção da luz A luz do sol, por exemplo, é policromática e possui uma infinidade de cores em sua composição, as quais podem ser divididas em 7 cores principais.
PRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICA Princípio da Propagação Retilínea da Luz. Nos meios homogêneos, isotrópicos e transparentes, a luz se propaga em linha reta.
Princípio da Reversibilidade dos Raios Luminosos. A forma da trajetória de um raio de luz não depende do sentido de sua propagação.
Princípio da Independência dos Raios Luminosos. Quando 2 ou mais feixes luminosos se interceptam em sua trajetória eles não modificam suas características após a interferência.
CONSEQUÊNCIAS DOS PRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICA Sombra e Penumbra. Fontes puntiformes ou pontuais podem produzir apenas sombra.
Fontes extensas produzem sombra e penumbra.
Eclipses
Eclipses
A figura abaixo mostra o sistema Sol-Terra-Lua como seria visto por um observador externo olhando diretamente para o pólo sul da Terra. O círculo externo mostra a Lua em diferentes posições relativas em relação à linha Sol-Terra, assumidas à medida que ela orbita a Terra de oeste para leste (sentido horário para um observador olhando para o pólo sul). O círculo interno mostra as formas aparentes da Lua, em cada situação, para um observador no hemisfério sul da Terra.
Sombra e Penumbra Fonte de Luz Puntiforme Fonte de Luz Extensa h H b H B h b B P Sombra P
Câmara Escura A câmara escura pode ser considerada a origem da máquina fotográfica atual. H h H B h b B b
Exercício da Apostila: Determinação da altura utilizando semelhança de triângulos.
Resolução
RESUMO
TEORIA DE FORMAÇÃO DE IMAGENS Classificações de pontos objeto e pontos imagem.
Associação de Sistemas Ópticos S 1 S 2 P 2 P 3 P 1 P 1 (S 1 ) - POR P 2 (S 1 ) - PIV P 2 (S 2 ) - POR P 3 (S 2 ) - PI
ESPELHOS PLANOS Nos espelhos planos as imagens se formam por reflexão regular. Vamos estudar agora como as imagens se formam e algumas de suas propriedades.
Inversão da imagem
Vamos adotar a seguinte nomenclatura: I Raio incidente no espelho; N Reta normal à superfície do espelho no ponto onde o raio de luz o atinge; R Raio refletido associado ao raio incidente.
Leis da Reflexão Regular: 1ª Lei da reflexão O raio incidente, a normal e o raio refletido são coplanares.
2ª Lei da reflexão O ângulo formado entre o raio incidente e a normal (i) é igual ao ângulo formado entre o raio refletido e a normal (r).
CONSTRUÇÃO DAS IMAGENS Para que um observador consiga ver a imagem refletida pelo espelho é preciso que raios provenientes do objeto sejam refletidos pelo espelho e alcancem seu olho.
A imagem pode ser localizada, aplicando as leis da reflexão. Precisamos de apenas 2 raios luminosos para obtê-la.
CAMPO VISUAL DE UM ESPELHO PLANO Podemos determinar o campo visual de um espelho plano (a região do espaço que pode ser vista por reflexão) usando um procedimento simples.
Exercício
TRANSLAÇÃO DE UM ESPELHO PLANO Quando um espelho plano se desloca uma distância d do observador sua imagem desloca-se uma distância D = 2d. Vejamos.
ROTAÇÃO DE UM ESPELHO PLANO Quando um espelho plano gira de um ângulo α, qualquer raio incidindo sobre o mesmo sofre uma rotação de um ângulo β = 2 α.
ASSOCIAÇÃO DE ESPELHOS PLANOS Quando dois espelhos planos, associados, formam um ângulo α entre eles, haverá a formação de n imagens, onde n obedece à seguinte equação e condições: