capitulo 35 imagens. raios e frentes de onda frentes de onda raios

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Capitulo 35 Imagens

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Page 1: Capitulo 35 Imagens. RAIOS E FRENTES DE ONDA FRENTES DE ONDA RAIOS

Capitulo 35

Imagens

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RAIOS E FRENTES DE ONDA

FRENTES DE ONDA

RAIOS

Page 3: Capitulo 35 Imagens. RAIOS E FRENTES DE ONDA FRENTES DE ONDA RAIOS

Princípio de construção de Huygens

Frente de ondaanterior

Frente de ondaposterior

Frente de ondaposterior

Frente de ondaanterior

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Raios luminosos

objeto

furo

imagem

Propagação retilínea óptica geométrica (meio isotrópico)

Page 5: Capitulo 35 Imagens. RAIOS E FRENTES DE ONDA FRENTES DE ONDA RAIOS

Reflexão e RefraçãoNa interface entre dois meios.

raioincidente

raiorefletido

raiorefratado

raioincidente

raiorefletido

raiorefratado

Ar

Vidro

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Reflexão e Refração

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M. C. Escher

1898-1970

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Lei da Reflexão

i r

= ri

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Lei da reflexão

Raio refletido no plano de incidência

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Refração

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Lei da refração

c1

c2

c1

l2 = c2∆t

2

1

l1 = c1∆t

2

f1 = f2

(ressonância forçada)

1

AB = d

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Índice de Refração

Definição índice de refração:

Então:

ou

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Comprimento de onda e índice de refração

Velocidade varia l varia

Por que a freqüência é invariante ?

não muda!

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Lei da refração

(lei de Snell)

Índices de refração

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Resultados básicos•

1

2

2

2

1

1

normal

normal

normal

n1

n1

n1

n2

n2

n2

Page 17: Capitulo 35 Imagens. RAIOS E FRENTES DE ONDA FRENTES DE ONDA RAIOS

Índice de refração

Material Índice de Refração* ar 1,0003diamante 2,419sílica fundida 1,458quartzo 1,418flint leve 1,655

*para 589,29 nm

n = 2.4195

http://nylander.wordpress.com/2005/01/29/diamond-light-dispersion/

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Dispersão Cromática

Comp. de onda (nm)

Índi

ce d

e re

fraç

ão,

n

Vidro crown

acrílico

Quartzo fundido

Equação de Cauchy :

Page 19: Capitulo 35 Imagens. RAIOS E FRENTES DE ONDA FRENTES DE ONDA RAIOS

Lei de refração e dispersão

1

normal

n1

n2

1

normal

n1

n2

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Exercício : Determine o desvio d relativo ao feixe incidente.

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Prisma

!

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Arco-íris

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Reflexão interna total

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Reflexão interna total

quando

1

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Fibras ópticas

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Polarização por reflexão

Luz refletida

Parcialmente polarizada

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Lei de Brewster

Luz incidente não-polarizada

Luz refletida polarizada

Luz Luz refratada refratada parcialmentparcialmente polarizadae polarizada

Num ângulo particular:

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Exercícios e Problemas

34-46P. Na figura 34.45, a luz incide, fazendo um ângulo 1=40,1o com a

normal, na interface entre dois materiais transparentes. Parte da luz

atravessa as outras três camadas transparentes e parte é refletida para cima

e escapa para o ar. Determine os valores (a) de 5 e (b) de 4.

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Espelhos

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REFLEXÃO

Especular Difusa

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Altura da imagem

Altura do objeto

Objeto(real)

Imagem(virtual)

Espelho plano

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Espelho 2

Espelho 1

Exercicio:

Formação de imagens

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Centro de curvatura

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Espelho concavo

Eixo principal

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Espelho convexo

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Eixo principal

Page 39: Capitulo 35 Imagens. RAIOS E FRENTES DE ONDA FRENTES DE ONDA RAIOS

Refração

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vácuo n = 1

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Exercicio: Obtenha a profundidade aparente.

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Lentes espessas

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Lentes finas

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Exercício :

Uma l ente convergente (n = 1,52) com distância focal de 40 cm no ar é imersa na água (n = 1,33). Qual é a distância focal na água.

f ar

f água

f água = 3,71 f ar = 148 cm

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Lentes

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Exercicio:

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Exercicio:

Aplique a equação :

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Lentes de Fresnel

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Aberração

esférica cromática

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Magnificação Angular

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Microscópio Óptico

Objetiva ocular

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Telescópio Óptico

ocular

Espelhoparabólico

Refletor Refrator

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Ocular Objetiva

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Câmara fotográfica

A intensidade I é proporcional a área da lente de diâmetro D.A intensidade luminosa é proporcional a taxa de energia recebida pelo filme por unidade de área da imagem. A área da imagem é proporcional a q2 e q ~ f se p >> f.

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Pupila

Olho humano e lentes de correção

-

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Sensibilidade do olho humano

Diferente para ambientes iluminados e não-iluminados

comprimento de onda (nm)

se

ns

ibil

ida

de

re

lati

va

adaptadoà luz

adaptadoao escuro