Aula 01Aula 01

Professor CaçuProfessor Caçu

Introdução à Óptica GeométricaIntrodução à Óptica Geométrica

Introdução à Óptica Introdução à Óptica GeométricaGeométrica

1. Conceitos básicos:1. Conceitos básicos:

a. Raio de Luz:

LUZ é o agente físico que, atuando nos órgãos visuais, produz a sensação da visão.

LUZ é Energia radiante que se propaga por meio de ondas eletromagnéticas.

c 3 . 108 m/s

b. Feixe ou pincel de luz:

Cônico Divergente: Cônico Convergente:

Cilíndrico ou paralelo:

c. Fontes de Luz:

c.1. Natureza:

Primária:(Corpo Luminoso)

Ex.: Sol.

Secundária:(Corpo Iluminado)

Ex.: Lua.

Incandescente:Ex.: Chama da Vela.

Luminescente:Ex.: Lâmpada de neon.

Fluorescente:Ex.: Lâmpada Fluorescente.

Fosforescente:Ex.: Interruptores de Luz.

c.2. Dimensão Relativa:

Puntiforme:Ex.: o Sol em relação à Via-Láctea.

Extensa:Ex.: o Sol em relação ao Sistema Solar.

c.3. Cor:

Monocromática:Ex.: luz vermelha.

Policromática:Ex.: luz branca.

As cores componentes da LUZ BRANCA:LUZ BRANCA:

VermelhoVermelho

AlaranjadoAlaranjado

AmareloAmarelo

VerdeVerde

AzulAzul

AnilAnil

VioletaVioleta

As cores componentes da LUZ BRANCA:LUZ BRANCA:

VermelhoVermelho

AlaranjadoAlaranjado

AmareloAmarelo

VerdeVerde

AzulAzul

AnilAnil

VioletaVioleta

2. Meios de propagação da luz:

Transparente:Ex.: vidro liso.

Translúcido:Ex.: tijolo de vidro.

Opaco:Ex.: superfície metálica.

Atenção!

Elementos como a água e o plástico, dependendo da espessura, podem ser transparentes, translúcidos ou opacos.

3. Fenômenos da Óptica Geométrica:

Regular ou Especular:Formação de Imagens.

Difusa:Visualização dos Objetos.

a. Reflexão:

b. Refração:

Regular: Difusa:

c. Absorção:

4. Cor dos objetos:

a) Corpo azul absorve as outras cores de luz e reflete difusamente a luz azul.

b) Corpo branco reflete difusamente todas as cores de luz.

c) Corpo preto Absorve todas as cores de luz.

Observação:Quando um objeto não emite luz aos nossos olhos temos a sensação de “cor preta”.

4.1 Iluminado por Luz Policromática:

4.2 Iluminado por Luz Monocromática:

a) Corpo da Cor da Luz Aparecerá na cor da luz Ex.: Corpo Amarelo na presença de luz amarela, permanecerá

amarelo.

b) Corpo Branco Aparecerá na cor da luz Ex.: Corpo Branco na presença de luz amarela, ficará amarelo.

c) Corpo Preto Na presença de qualquer luz permanece preto.

Cores primáriasCores primárias: : as cores primárias são as cores primárias são o azul, verde e vermelho, com a super-o azul, verde e vermelho, com a super-posição destas cores podemos formar posição destas cores podemos formar todas as outras cores.todas as outras cores.

FILTRO DE LUZ: como o próprio nome diz “filtra uma cor de luz”.

5. Princípios da Óptica Geométrica:Princípio da propagação retilínea da luz:

Em um meio material homogêneo e transparente,a luz se propaga em linha reta.

Princípio da independência da luz:

Quando dois ou mais pincéis de luz encontram-se em umadeterminada região, nenhuma de suas características sofre

modificações. Ou seja, as direções, os sentidos de

propagação e as cores permanecem inalteradas.

Princípio da reversibilidade da luz:

Num meio transparente e homogêneo a trajetóriadescrita por um raio de luz não

dependente do sentido de propagação.

Exemplo 01:

(FGV SP/2006) O professor pede aos grupos de estudo que apresentem à classe suas principais conclusões sobre os fundamentos para o desenvolvimento do estudo da Óptica Geométrica.

GRUPO I Os feixes de luz podem apresentar-se em raios paralelos, convergentes ou divergentes.

GRUPO II Os fenômenos de reflexão, refração e absorção ocorrem isoladamente e nunca simultaneamente.

GRUPO III Enquanto num corpo pintado de preto fosco predomina a absorção, em um corpo pintado de branco predomina a difusão.

GRUPO IV Os raios luminosos se propagam em linha reta nos meios homogêneos e transparentes.São corretas as conclusões dos grupos:a)I e III, apenas.b)II e IV, apenas.c)I, III e IV, apenas.d)II, III e IV, apenas.e)I, II, III e IV.

Exemplo 02:

(EFOA MG) Três feixes de luz, de mesma intensidade, podem ser vistos atravessando uma sala, como mostra a figura abaixo:

O feixe 1 é vermelho, o 2 é verde e o 3 é azul. Os três feixes se cruzam na posição A e atingem o anteparo nas regiões B, C e D. As cores que podem ser vistas nas regiões A, B, C e D, respectivamente, são:

a)branco, branco, branco, branco.b)branco, vermelho, verde, azul.c)amarelo, azul, verde, vermelho.d)branco, azul, verde, vermelho.e)amarelo, vermelho, verde, azul.

6. Câmara escura de orifício:

p

p

o

i ´

(Unesp SP/2006) O tamanho da imagem de um prédio, projetada na parte posterior de uma câmara escura, é 60,0 cm. Após afastar a câmara mais 50 m do prédio, observa-se que o tamanho da imagem foi reduzido para 20,0 cm.a) Qual a distância inicial entre o prédio e a câmara?b) Usando a mesma câmara, qual seria o tamanho da imagem se a distância entre a câmara e o prédio dobrasse em relação à distância inicial, na qual o tamanho da imagem era de 60,0 cm?

Exemplo 03:

H

0,6m

X d

H

X + 50 d

0,2m

a)

b)

7. Sombra e Penumbra:

Sombra:

Anteparo

Fonte Puntiforme

Obstáculo

Sombra

Penumbra:

Fonte extensa

Sombra

Penumbra

Exemplo 04:

(FGV SP/2008) Com a finalidade de produzir iluminação indireta, uma luminária de parede possui, diante da lâmpada, uma capa opaca em forma de meio cano.No teto, a partir da parede onde está montada a luminária, sabendo que esta é a única fonte luminosa do ambiente e que a parede sobre a qual está afixada essa luminária foi pintada com uma tinta pouco refletora, o padrão de iluminação projetado sobre esse teto é semelhante ao desenhado em:a) b) c) d)

I

II II IIIIII

I – SOMBRA;

II – PENUMBRA;

III – LUZ.

a. Eclipse Solar:

TerraSol

Lua

Sombra

Penumbra

Eclipse Total

Eclipse Parcial

Observação: O eclipse Solar só ocorre em Observação: O eclipse Solar só ocorre em fase de Lua Nova.fase de Lua Nova.

8. Eclipses:

b. Eclipse Lunar:

Terra

Sol

Lua

EclipseEclipseParcialParcial

EclipseEclipseTotalTotal

EclipseEclipseParcialParcial

Observação: O eclipse Lunar só ocorre em Observação: O eclipse Lunar só ocorre em fase de Lua Cheia.fase de Lua Cheia.

9. Fases da Lua:

Quarto – Crescente: Quarto – Minguante:

PONTO OBJETO (PO):PONTO OBJETO (PO):

PONTO IMAGEM (PI):PONTO IMAGEM (PI):

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