imagens: cap. 34 prof. renato medeiros puc goiás

Imagens: Cap. 34

Prof. Renato MedeirosPUC Goiás

A propagação retilínea da luz

• Uma característica importante da luz é que ao se propagar no vácuo ele o faz em linha reta. Podemos, assim, enunciar o Princípio da Propagação Retilínea da Luz:

Princípio da independência dos raios

• Admitimos que os fótons não interagem entre si. Isto é, os fótons, ao se aproximarem ou ao se cruzarem não são influenciados por outros fótons. Os fótons são, portanto, independentes entre si. Segue daí que os raios luminosos são independentes.

Princípio da reversibilidade da luz • Finalmente, salientamos que se a trajetória dos

fótons (e portanto, da luz) for percorrida num certo sentido, o sentido oposto é também possível. Por exemplo, se a luz seguir uma série de segmentos de reta ao longo dos segmentos AB, BC, CD, então o percurso ao longo dos segmentos DC, CB e BA é igualmente possível.

IMAGENS

• Imagem Real: se formam do mesmo lado do espelho em que se encontra o objeto.

• Imagem Virtual: se formam do lado oposto do espelho em que se encontra o objeto.

Espelhos Planos

• Espelho: é uma superfície que reflete um raio luminoso em uma direção definida, em vez de absorvê-lo ou espalhá-lo em todas as direções.

p é a distância entre o objeto (o) e o espelho

i é a distância entre a imagem (I) é o espelho

i= -p

Espelhos Esféricos

• Dois Tipos:• Côncavo – encurvamos para dentro a

superfície do espelho.• Convexo – encurvamos para fora a superfície

do espelho.

• Espelho esférico é aquele cuja superfície refletora é uma calota esférica.

Elementos Geométricos:→ C (centro de curvatura): centro da esfera que completa a calota.

→ V (vértice): polo da calota esférica.

→ R (raio de curvatura): o raio da esfera.

→ Eixo principal: reta que passa por C e V.

→ Eixo secundário: toda reta que passa por C, mas não por V.

→ α (ângulo de abertura): ângulo formado pelos raios que passam pelos

pontos extremos A e B, simétricos em relação ao eixo principal.

→ Plano frontal: todo plano perpendicular ao eixo principal.

→ Plano meridional: todo plano que contém o eixo principal (na figura, o

plano que contém C, V e os extremos A e B do espelho é um plano

meridional).

Condições de nitidez de Gauss

→ o ângulo de abertura do espelho deve ser pequeno.

→ os raios incidentes devem ser paralelos ou pouco inclinados em relação ao eixo principal.→ os raios incidentes devem estar próximos ao eixo principal.

Foco principal de um espelho esférico

• Experimentalmente é possível obter o foco principal (F) de um espelho esférico incidindo um feixe de raios luminosos paralelos entre si e ao eixo principal. As direções dos raios refletidos passam, por um mesmo ponto, denominado foco principal (F).

Referencial de Gauss - Espelho Côncavo

Luz incidente

Espelho Côncavo :

Foco : f > 0 ; C > 0

Referencial de Gauss - Espelho Convexo

Luz incidente

Espelho Convexo :

Foco : f < 0 ; C < 0

f C

FORMAÇÃO DE IMAGENS

Raios Notáveis.

22

V

fC

Os raios Veem paralelo ao eixo principal....

Passam pelo FOCO.

Raios Notáveis

23

V

fC

Os raios Veem pelo vértices e refletem ...

Pelo vértice.

Raios Notáveis.

24

V

fC

O raio Veem pelo centro de curvatura e...

Volta pelo centro..

Objeto antes do Centro.

25

V

fC

O

i

Características da imagem :

REAL

MENOR

INVERTIDA

Objeto no Centro de Curvatura.

26

V

fC

O

i

Características da imagem :

REAL

MESMO TAMANHO

INVERTIDA

Objeto entre o Centro e o Foco.

27

V

fC

O

i

Características da imagem :

REAL

MAIOR

INVERTIDA

Objeto no Foco.

28

V

fC

O

Características da imagem :

IMPRÓPRIA

( FORMA NO INFINITO )

Objeto entre o Foco e o Vértice.

29

O

V

fC

Características da imagem :

VIRTUAL

MAIOR

DIREITA

Observação:

É O ÚNICO CASO DE IMAGEM VIRTUAL PARA O

ESPELHO CÔNCAVO.

Espelho Convexo.

30

Cf

V

Características da imagem :

VIRTUAL

MENOR

DIREITA

Observação:

O ESPELHO CONVEXO SÓ FORMA UM TIPO DE

IMAGEM.

O

i

Equação dos pontos conjugados

• Tomemos a figura:

2

1 1 1Equação dos pontos conjugados:

f i p

• Tomemos a figura o raio 4 da figura abaixo

• O ângulo de incidência e o ângulo de reflexão são iguais

Equação da Ampliação :i

mp

• O tamanho do objeto ou da imagem medido perpendicularmente ao eixo central do espelho é chamado de altura do objeto (h) ou imagem (h´).

• A razão de h´/h é chamada de ampliação lateral do espelho (m) e é dada por:

`

Equação da Ampliação :h

mh

Lentes Delgadas

• Lente é um corpo transparente limitado por duas superfícies refratoras com um eixo central em comum. A distância do objeto e da imagem são maiores que a espessura da lente

Lente convergente:

• É uma lente que faz com que os raios se aproximem do eixo central da lente.

Lente Divergente

• É uma lente que faz com que os raios e agastem do eixo central.

Imagens Produzidas por Lentes Delgadas