onda de luz a b c d e f g h i fonte de luz raio de luz 08/04/ :57:41 3

INTRODUÇÃO Mário Luiz Prof. Dr. Em Ciência Cartográficas ESPECIALIDADE: FOTOGRAMETRIA E COMPUTAÇÃO DE IMAGENS Universidade Federal do Rio Grande do Sul Instituto de Geociências

Óptica Física onda de luz a b c d e f fonte de luz g h i j raio de luz 08/04/2013 19:57:41 3

Óptica Geométrica raios de luz fonte de luz 08/04/2013 19:57:41 4

ÓPTICA FOTOGRAMÉTRICA 08/04/2013 19:57:41 5

V = fλ V velocidade f freqüência λ compriment o 08/04/2013 19:57:41 6

V = fλ V velocidade f freqüência λ compriment o 08/04/2013 19:57:41 7

Refração 08/04/2013 19:57:41 8

Refração 08/04/2013 19:57:41 9

Refração φ é o ângulo de incidência da luz em relação à normal N φ é o ângulo de refração da luz em relação à normal N n é o índice de refração do vácuo (vácuo ar) n é o índice de refração do meio (material) θ é o ângulo de derivação 08/04/2013 19:57:41 10

Refração n = c n índice de refração do meio c c velocidade da luz no vácuo (vácuo ar) c velocidade da luz no meio 08/04/2013 19:57:41 11

Refração n sin φ = n sin φ θ = φ φ 08/04/2013 19:57:41 12

Refração e desvio através do vidro 08/04/2013 19:57:41 13

Refração e desvio através do vidro t é a espessura do vidro h é o deslocamento do raio de luz 08/04/2013 19:57:41 14

t é a espessura do vidro ÓPTICA FOTOGRAMÉTRICA h é o deslocamento do raio de luz Refração e desvio através do vidro h = t sin φ ncosφ 1 n cosφ 08/04/2013 19:57:41 15

Exercício 1: Um raio de luz passando diretamente do ar para uma placa de vidro de 2,5 cm de espessura em um ângulo de incidência de 60º. Qual será o deslocamento lateral do raio de luz quando ele emergir do outro lado do placa? (Assuma n ar = 1,000 e n vidro =1,52) h = t sin φ ncos 1 n cos φ φ 08/04/2013 19:57:41 16

N I Raio de luz incidente Raio de luz refletido Superfície reflexiva Raio de luz parcialmente refratado N R 08/04/2013 19:57:41 17

N I Raio de luz incidente Raio de luz refletido Superfície reflexiva Raio de luz parcialmente refratado N n senφ = R c n 08/04/2013 19:57:41 18

Exercício 2: Encontre o ângulo crítico para um raio de luz viajando a partir de um vidro. (Assuma n ar = 1,000 e n vidro =1,52). 08/04/2013 19:57:42 19

Câmara de Furo de Agulha 08/04/2013 19:57:42 20

Câmara de Furo de Agulha 1 1 1 ( ) ( n 1) t = n 1 + f ( + ) R 1 ( + ) R 2 n ( + ) R 1 ( + ) R 2 f - constante da lente n - índice de refração do vidro t - espessura da lente R R 1 2 - raio da superfície - raio da superfície S S 1 2 08/04/2013 19:57:42 24

Câmara de Furo de Agulha 1 1 1 ( ) ( n 1) t = n 1 + f ( ) R 1 ( ) R 2 n ( ) R 1 ( ) R 2 f - constante da lente n - índice de refração do vidro t - espessura da lente R R 1 2 - raio da superfície - raio da superfície S S 1 2 08/04/2013 19:57:42 25

( 1) + ( ) ( ) ( ) ( ) ± R ± R n ± R ± R 1 2 1 2 1 = ( 1 1 n t n 1) + f R R e/ou R2 serão positivos se estiverem do ld lado oponto de S1 e S2, respectivamente t 1 S e/ou R2 serão negativosse estiveremdo mesmo lado de S1 e 2, respectivamente 1 S 08/04/2013 19:57:42 26

Efeitos sistemáticos: Distorção Radial Simétrica 08/04/2013 19:57:42 33

Efeitos sistemáticos: Distorção Descentrada 08/04/2013 19:57:42 34

Efeitos sistemáticos: Afinidade 08/04/2013 19:57:42 35

Efeitos sistemáticos: Distorção Radial Simétrica 08/04/2013 19:57:42 36

Efeitos sistemáticos: Soma de todas as distorções 08/04/2013 19:57:42 37

Efeitos sistemáticos: Soma de todas as distorções 08/04/2013 19:57:42 38

Exercícios Calcule a distância focal de uma lente elaborada com um vidro de índice de refração de 1,52acujasuperfícietemumraioàdireitade50,0 mm e à esquerda um raio de 75,0 mm. Qual o nome desta lente? Calcule a distância focal de uma lente delgada convexa de raios de 180 mm e 240 mm, com um índice de refração de 1,50. Onde deveria ser colocado um objeto para produzir uma imagem com metade de seu tamanho real, considerando uma lente de distância focal de 240 mm? Onde a imagem será formada? Um raio de luz entre em um vidro com índice de refração de 1,570 a partir de um ângulo incidente de 25º. Encontre os ângulos de refração e de derivação. Encontre o ângulo crítico para um raio de luz viajando a partir do vidro (índice 1,6) para o ar (índice de 1,0). As duas superfícies de uma lente delgada biconvexa têm raio R1 e R2 de 10 cm e 15 cm, respectivamente. Se o índice de refração do vidro é de 1,650, qual é distância focal desta lente? Repita o problema anterior com uma espessura de 100 mm. 08/04/2013 19:57:42 39

Exercícios Foi verificado que em uma chapa de vidro plano paralela, com espessura t e índice de refração de 1,52, que o deslocamento da trajetória inicial causado por um raio incidente com 60º era de 1,3 mm, ao atravessar o outro lado do vidro. Com esse mesmo vidro e uma espessura de 5xt, foi construída uma lente, com raios de curvatura de 180mm e 134.37 mm. Com uma câmara equipada com esta lente, tendo quadro focal de 23x23 cm, planeja-se executar um vôo na escala 1/5000, com superposição lateral de 30% e longitudinal de 60%. Considerando um detalhe mínimo no terreno que se queira determinar de 10 cm, qual deveria ser a resolução da película em mm? Qual a área de cobertura em um terreno dada por uma foto, e qual a distância na escala do terreno dada por duas aquisições de fotos na linha de vôo? Dica: tente descobrir primeiro a focal (constante) da câmara 08/04/2013 19:57:42 40