introdução professor : dudu disciplina : física Óptica (fo) Óptica é a parte da física que...

Introdução

Professor : DUDU

Disciplina : Física Óptica (FO)

Óptica é a parte da física que estuda a luz: energia radiante (ondas eletromagnéticas) capaz de causar, em nós, a sensação da visão.

•Primária

•Secundária

Fontes de LuzFontes de Luz

•Fontes que emitem luz própria

Primária Primária

Corpos luminosos: são os corpos que emitem luz própria. Exemplo: o Sol, as estrelas, a chama de uma vela, etc.

Sol Sol

•Não emitem luz própria

Secundária

Secundária •Refletem luz

Lua Lua

Corpos iluminados: são os corpos que refletem luz.

Meios Físicos

Meios Transparentes: Permitem a passagem da luz sem desvios.Ex:Vácuo, pequenas camadas de ar, vidro e água.

Corpos transparentes: são os corpos que se deixam atravessar

totalmente pela luz

Corpos translúcidos: são os corpos que se deixam atravessar parcialmente pela luz.

Meios Translúcidos: A luz sofre desvio e há bastante difusão.Ex:Neblina, papel vegetal .

Corpos opacos: são os corpos que impedem a passagem da luz.

Meios Opacos: A luz não se propaga.Ex: Alvenaria, madeira.

INTRODUÇÃO

Princípios da Óptica Geométrica

•Propagação Retilínea

•Independência

•Reversibilidade

Propagação retilínea

Em um meio homogêneo a luz propaga-se em linha reta.

Eclipse

As provas mais simples de que a luz se propaga em linha reta são a formação da sombra e a câmara

escura.

Câmara EscuraCâmara Escura

 Aplicações dos princípios:

=

I

O

p

p

IO

p p

Sombras e alturas

Fonte de luz

anteparoopaco

b

b = distância entre a fonte e o anteparo

a

a = altura do anteparo

Sombras e alturas

Fonte de luz

sombra

a

c

b

dc = altura da sombra

d = distância entre a fonte e a sombra

anteparoopaco

Sombras e alturas

a

c

b

d

A semelhança de triângulos nos diz que:

a b

= c d

FIM

Reversibilidade Reversibilidade

A B

A trajetória seguida pela luz independe do sentido de propagação.

Independência

Independência

Quando dois ou mais raios se

cruzam cada um age

independentemente do outro.

Princípios da Óptica Geométrica

Princípio da Propagação Retilínea da Luz:

Princípio da Reversibilidade da Luz:

Princípio da Independência dos Raios de Luz:

  CÂMARA ESCURA = Máquina fotográfica

•A imagem é invertida e reversa. Ex.: p vira d

• Fenômenos (reflexão, refração e absorção)

Resumo da aula:

• Fontes ( 1º ou 2 º)

• Princípios (propagação retilínea,reversibilidade e independência)

• Meios (transparente,translúcido e opaco)

Fonte

Corpo

Penumbra

Sombra

Sombra e Penumbra Sombra e Penumbra

Sombra e Penumbra

Aqui vocêpode ver queexistem duasregiões. Uma iluminada e outra não

Área nãoiluminada

Agora você tem trêsregiões. Uma iluminada somente por uma das lâmpadas, chamada penumbra, outra iluminada pelas duas lâmpadas, e outra que não é iluminada por nenhuma, denominada sombra.

penumbra penumbra

sombra

Reflexão

Reflexão

Superfície

Reta Normal Sempre perpendicular ( 90º) à superfície.

Normal.

Super

fície

Normal.

Superfície

Reta Normal Sempre perpendicular ( 90º) à superfície.

Normal.

Super

fície

Normal

.

Reflexão regular (especular)Ocorre em superfícies polidas (bem

lisas).Raios que incidem paralelamente são refletidos

paralelamente.

Reflexão irregular (difusa)Ocorre em superfícies rugosas.

Raios que incidem paralelamente NÃO são refletidos paralelamente.

Tipos de Reflexão:

^ i ^ r

reflexão regular

^ i ^ r

reflexão difusa

i = r

Nos dois casos:

Regular ou Especular

Irregular ou Difusa

Regular Difusão

RIN

RR

Leis da reflexão

1º Lei =O raio incidente (RI), o raio refletido (RR) e a normal (N) pertencem ao mesmo plano.

2 º Lei =O ângulo de incidência é sempre igual ao ângulo de reflexão (i = r)

raioincidente

raio refletido

ângulo dereflexão

ângulo deincidência

retanormal

N

Sempre i = r

Um espelho plano possui duas partes:Refratora ( vidro ou cristal) Refletora ( alumínio ou prata)

Os risquinhos representam a parte de trás do

espelho.Para que ocorra reflexão o objeto deveficar na parte da frente do espelho.

1-Simetria das Imagens.

x x

Características:

Distância objeto ao espelho é igual a distância imagem ao espelho .

Distância entre B e a imagem de A?

16 cm

A A`B

8 cm

B`

8 cm16 cm

Resposta: 40 cm

16 + 16 + 8 = 40 cm

A

B

C

A’

B ’

C’

2-Objeto e imagem possuem o mesmo tamanho.

Obs.: A imagem é direita (não fica de ponta cabeça).

Se a distância entre um objeto e sua imagem é de 4 metros ,a distância da sua imagem até o espelho é de 2 metros.( V ou F)

Verdadeiro

o

E

i

Qual a imagem correta? Qual a imagem correta?

3-Imagens Enantiomorfas.

Esquerda vira direita e vice-versa. A palavra MU refletida fica UM.

Ambulância Ambulância

Campo Visual de um espelho plano:

–tamanho do espelho

–posição entre observador e espelho

1.Prolongue o espelho.

2.Ache a imagem. (Equidistante e perpendicular ao prolongamento).

3.Da imagem sai raio que passa pelas extremidades do espelho.

Campo Visual:

CAMPO VISUAL DE UM ESPELHO PLANO

1.Prolongue o Espelho.

Observador

E

CAMPO VISUAL DE UM ESPELHO PLANO

Observador2.Ache a imagem. (Equidistante e

perpendicular ao prolongamento).

Imagem

CAMPO VISUAL DE UM ESPELHO PLANO

Observador

Imagem

2.Ache a imagem. (Equidistante e

perpendicular ao prolongamento).

CAMPO VISUAL DE UM ESPELHO PLANO

Observador

Imagem

CAMPO VISUAL DE UM ESPELHO PLANO

Observador

Imagem

3.Raio sai da imagem e passa pelas extremidades do espelho.

Campo Visual

Quais os pontos serão vistos através do espelho pelo observador O ?

O

A

B

C

D

E

F

G

espelho plano

Campo Visual: construção

espelho plano

O

A

B

C

D

E

F

G

1.Prolongue o Espelho.

2.Ache a imagem doobservador O. (Eqüidistante e

perpendicular ao prolongamento).

imagem doobservador

espelho plano

O

A

B

C

D

E

F

G

3.Raio sai da imagem e passa pelas extremidades do espelho.

imagem doobservador

espelho plano

O

A

B

C

D

E

F

G

CAMPO VISUAL Os pontos

dentro do campo visual são : D, E, F e G.

imagem doobservador

Qual ponto está no campo visual?

Campo Visual

Resposta: B

É necessário um espelho com a metadedo nosso tamanho para que possamos nos enxergar totalmente.

ROTAÇÃO DE UM ESPELHO PLANO

Quando um espelho gira de um ângulo a ,

o raio refletido gira um ângulo 2 a.

b = 2 . ab = 2 . a

b

a

A’

Qual a distância entre L e A por reflexão?

A’

8 m

6 m

2 m

2 m

8 m

6 mD = ?

No triângulo hachurado, temos:

6 m

8 m

d

2 2 2

2

2

6 8

36 64

100

10

d

d

d

d m

Podemos associar dois espelhos planos. O número de imagens é o resultado de

reflexões sucessivas nos dois espelhos.

1360

N De modo Geral:

N=número de imagens por cada objeto a = ângulo formado entre os dois espelhos

Associação de espelhos

Múltiplas imagens formadas por dois espelhos

Exemplo para 90º

Note que uma imagem levantou o

braço direito e duas

o esquerdo.

1.Quantas imagens existem?

Resposta: 42.Quantos corpos são visíveis de fora do sistema? Resposta: 5

3.Qual o ângulo entre os espelhos?

Resposta: 72 º

Resumo:

Imagem com as seguintes características:

• Natureza contrária do objeto

• Direita (mesma orientação do objeto)

• Simétrica ( 1m = 1m)• Mesmo tamanho ( 0,5m = 0,5m)

• Enantiomorfa (lado contrário)

real virtual

Espelho plano

F 5 cm 5 cm

Resumo das características: Imagem:

• Simétrica.

• Natureza Oposta

• Enantiomorfa (Reversão lateral).

3 cm 3 cm

real virtual

• Mesmo tamanho.

Imagem do mesmo

tamanho do objeto,

simétrica,

direita e reversa.

Características dosespelhos planos: