apresentação do powerpoint - física divertida · ppt file · web view2015-08-26 ·...

Apresentao do PowerPoint

PTICA

GEOMTRICA

www.fisicadivertida.com.br

Captulo 1

Aspectos Bsicos

ROBERTO VAMOS/TYBA


2

PTICA GEOMTRICA

a parte da Fsica que estuda os fenmenos relacionados com a luz e sua interao com meios materiais quando as dimenses destes meios muito maior que o comprimento de onda da luz.

- Natureza corpuscular da luz


3

1.1 - VELOCIDADE DA LUZ

A velocidade da luz no vcuo de cerca de 300.000 km/s.

Ano luz a distncia que a luz percorre em 1 ano no vcuo

1 ano luz = 1013 km


4

1.2- FONTES DE LUZ

As fontes de luz podem ser de 2 tipos:

Primrias ou luminosas So aquelas que produzem a prpria luz que emitem. Se dividem em INCANDESCENTES E LUMINESCENTES.


5

Secundrias ou iluminadas So aquelas que refletem a luz que outras fontes emitem.


6

1.3- RAIOS DE LUZ

So segmentos de reta orientados que representam o sentido de propagao da luz e auxiliam na construo de imagens em diversos sistemas pticos.


7

1.4- FEIXE DE LUZ

um conjunto de raios de luz. Pode ser de 3 tipos:

Convergentes


8

Divergentes


9

Paralelos


10

1.5- INTERAO DA LUZ COM MEIOS MATERIAIS

Podemos classificar os meios materiais de acordo com a forma com que a luz se propaga (ou no) nos mesmos.


11

Meios Transparentes Permitem que a luz se propague neles mantendo o paralelismo dos raios luminosos. Permitem que os objetos possam ser vistos nitidamente.


12

Meios Translcidos Permitem que a luz se propague neles sem a manuteno no paralelismo dos raios luminosos, acabando a nitidez da visualizao dos objetos.


13

Meios Opacos No permitem a propagao da luz.


14

1.6- REFLEXO DA LUZ

Quando um feixe de luz atinge uma superfcie de separao entre 2 meios pode ocorrer um fenmeno conhecido como reflexo.


15

Reflexo o fenmeno no qual o feixe de luz atinge a superfcie de separao entre 2 meios e retorna ao meio onde j se encontrava propagando. Pode ser de 2 tipos:

Regular: Normalmente ocorre em superfcies lisas e polidas.


16

Difusa: Ocorre em superfcies rugosas

OBS: A quase totalidade dos objetos que enxergamos em nosso dia-a-dia refletem a luz de forma difusa.


Clique para editar os estilos do texto mestre

Segundo nvel

Terceiro nvel

Quarto nvel

Quinto nvel

17

UM POUCO SOBRE AS CORES DOS OBJETOS

Absoro Neste fenmeno parte da energia do feixe de luz absorvida pela superfcie de separao entre 2 meios.


18

Um feixe de luz pode ser monocromtico (quando possui apenas uma cor associada a ele) ou policromtico (quando possui vrias cores em sua composio).


19

A luz do sol, por exemplo, policromtica e possui uma infinidade de cores em sua composio, as quais podem ser divididas em 7 cores principais.


20

1.7- PROPAGAO RETILNEA DA LUZ

Nos meios homogneos, isotrpicos e transparentes, a luz se propaga em linha reta.


21

Princpio da Independncia dos Raios Luminosos.

Quando 2 ou mais feixes luminosos se interceptam em sua trajetria eles no modificam suas caractersticas aps a interferncia.


22

CONSEQUNCIAS DA PROPAGAO RETILINEA DA LUZ

- Formao de sombras

- Determinao da Altura de Objetos por Semelhana de Tringulos.


23


24

Soluo



Segundo nvel

Terceiro nvel

Quarto nvel

Quinto nvel

25


Eclipses


27

Eclipses


28

CONSEQUNCIAS DA PROPAGAO RETILINEA DA LUZ

Sombra e Penumbra.

Fontes puntiformes ou pontuais podem produzir apenas sombra.


29

Fontes extensas produzem sombra e penumbra.



Segundo nvel

Terceiro nvel

Quarto nvel

Quinto nvel

30

Formao de Imagens no Interior de Cmaras Escuras.


31

Relao Geomtrica



Segundo nvel

Terceiro nvel

Quarto nvel

Quinto nvel

32

Captulo 2

Espelhos Planos

ROBERTO VAMOS/TYBA


33

ROBERTO VAMOS/TYBA


34

Vamos adotar a seguinte nomenclatura:

I Raio incidente no espelho;

N Reta normal superfcie do espelho no ponto onde o raio de luz o atinge;

R Raio refletido associado ao raio incidente.



Segundo nvel

Terceiro nvel

Quarto nvel

Quinto nvel

35

As Leis da Reflexo Regular:

1a O raio incidente, a normal e o raio refletido so co-planares.


36

2a O ngulo formado entre o raio incidente e a normal (i) igual ao ngulo formado entre o raio refletido e a normal (r).


37

CONSTRUO DAS IMAGENS

Para que um observador consiga ver a imagem refletida pelo espelho preciso que raios provenientes do objeto sejam refletidos pelo espelho e alcancem seu olho. Isto pode acontecer para diferentes posies do observador.


38


39


Nos espelhos planos as imagens se formam por reflexo regular. Vamos estudar agora como as imagens se formam e algumas de suas propriedades.


41


p

i

q

q

q

q

i = - p


Caractersticas das imagens dos espelhos planos

Virtual: formada pelo cruzamento dos prolongamentos dos raios refletidos.

Direita: os pontos dos objetos esto na mesma posio vertical que os pontos da imagem.

Oposta: o lado esquerdo do objeto corresponde ao lado direito da imagem.

Simtrica: a distncia entre a imagem e o objeto do espelho so iguais.

Tamanho: O tamanho da imagem e do objeto so iguais.



TAMANHO DE ESPELHOS



Segundo nvel

Terceiro nvel

Quarto nvel

Quinto nvel

46


47

TRANSLAO DE UM ESPELHO PLANO

Quando um espelho plano se desloca uma distncia d do observador

sua imagem desloca-se uma distncia D = 2d. Vejamos.



Segundo nvel

Terceiro nvel

Quarto nvel

Quinto nvel

48

ROTAO DE UM ESPELHO PLANO

Utilizando um raciocnio anlogo, podemos pensar sobre o que acontece com um raio de luz, refletido por um espelho plano, ao rotacionarmos o espelho de um ngulo :

Temos que = 2, ou seja, o raio refletido sofre uma rotao igual a duas vezes o ngulo de rotao do espelho.


ASSOCIAO DE ESPELHOS PLANOS

Quando dois espelhos planos so associados formando um ngulo alfa entre eles haver a formao de n imagens, onde n obedece seguinte relao:

Obs: O ngulo alfa deve ser expresso em graus.

CUIDADO: Quando a relao entre os ngulos (360/alfa) for um nmero par, o ponto objeto P poder assumir qualquer posio entre os dois espelhos, mas se for um nmero mpar, o ponto objeto P, dever ser posicionado no plano bissetor de alfa.


50



MOMENTO DA DIVERSO

O ngulo formado por dois espelhos planos angulares o quntuplo do nmero de imagens obtidas de um nico objeto pela associao.

a) Qual o nmero de imagens formadas?

b) Qual o ngulo formado entre os espelhos?


CAMPO VISUAL DE UM ESPELHO PLANO

Voc j deve ter percebido que, quando observamos um espelho plano, se mudarmos a nossa posio diante dele, tambm alteramos aquilo que est sendo visto atravs do espelho. igual ao que ocorre quando olhamos atravs de uma janela. Se mudarmos a nossa posio diante dela, tambm alteraremos a visualizao da paisagem que est do outro lado. A regio do espao que possvel ser vista atravs do espelho chamada de campo visual.


54


Captulo 3

Espelhos Esfricos

ROBERTO VAMOS/TYBA


56

Introduo

Os espelhos esfricos so calotas esfricas polidas.

Convexo

Polido por fora

Cncavo

Polido por dentro


C

Espelhos Esfricos Elementos

Centro de Curvatura (C): o centro da superfcie esfrica.

Raio de Curvatura (R): o raio da superfcie esfrica.

Vrtice (V): o plo da calota esfrica.

Eixo Principal (E.P.): a reta definida pelo centro de curvatura e pelo vrtice.

Eixo Secundrio (E.S.): qualquer reta que passa pelo centro de curvatura mas no passa pelo vrtice.

ngulo de Abertura (): o ngulo plano determinado pelos eixos secundrios que passam por pontos diametralmente opostos do contorno do espelho.

R

E.P.

E.S.

V


C

C

Focos dos Esp. esfricos

Nos espelhos esfricos quando um feixe de raios luminosos incide paralelamente ao eixo principal, as direes dos raios refletidos passam, necessariamente, por um mesmo ponto do eixo principal denominado Foco Principal ( F ).

F

F

Espelho cncavo

Foco Real

Espelho convexo

Foco Virtual


Os espelhos devem ter um pequeno ngulo de abertura (10).

Os raios incidentes sobre o espelho devem ser paralelos ou pouco inclinados em relao ao eixo principal e prximos do mesmo.

Em nosso curso, salvo recomendao em contrrio, todos os espelhos esfricos obedecem s condies de Gauss.

Condies de Gauss

No satisfaz as condies de Gauss

Satisfaz as condies de gauss


Formao das imagens Espelho convexo

V

F

C

O

I

Caractersticas da Imagem: Virtual, Direita e Reduzida

Esse o nico tipo de imagem que esse espelho conjuga!!!


61

Objeto real na frente do espelho

C

F

V

O

I

Imagem:

Virtual, direita e menor

atrs do espelho


O

C

F

V

I

Objeto real situado no infinito.

Imagem:

Real

em F


Formao das Imagens

Esp. cncavo

Espelho cncavo

V

F

C

O

I

Caractersticas da Imagem: Real, Invertida e Reduzida

1o Caso: Objeto colocado alm do centro de curvatura.


Objeto real situado antes do centro de curvatura.

C

F

V

O

I

Imagem:

real, invertida e menor

Entre C e F


V

F

O

I

Caractersticas da Imagem: Real, Invertida e Igual

2o Caso: Objeto colocado no centro de curvatura.

C


Objeto real situado sobre o centro de curvatura.

C

F

V

O

I

Imagem:

real, invertida e igual

em C


V

F

O

I

Caractersticas da Imagem: Real, Invertida e Ampliada

3o Caso: Objeto colocado entre o centro de curvatura e o foco

C


Objeto real situado entre o centro e o foco.

C

F

V

O

I

Imagem:

real, invertida e maior

Depois de C


V

F

O

Caractersticas da Imagem: Tal composio no conjuga imagem ou conjuga imagem no infinito.

4o Caso: Objeto colocado no foco

C


Objeto real situado sobre o foco.

C

F

V

O

I

Imagem:

imprpria

No infinito


V

F

O

I

Caractersticas da Imagem: Virtual, Direita e Ampliada

5o Caso: Objeto colocado entre o foco e o vrtice.

C


Objeto real situado entre o foco e o vrtice.

C

F

V

O

Imagem:

Virtual, direita e maior

atrs do espelho

I


Espelhos Esfricos Estudo Analtico

Equao de Gauss

Conveno de sinais:

Real +

Virtual

f = distncia focal

p = distncia do objeto ao vrtice.

p = distncia da imagem ao vrtice.

R = raio do espelho.


Ampliao ou Aumento Linear Transversal

A = Ampliao, um nmero adimensional.


Ampliao da imagem

Para resultados de A:

- Negativos: imagem invertida. - Positivos: imagem direita. - |A|>1: imagem ampliada. - 0

apresentação do powerpoint - física divertida · ppt file · web view2015-08-26 ·...

Documents