Fontes primáriasFontes primárias
• As fontes primárias são aquelas que possuem luz própria. São chamadas também de corpos luminosos.
Fontes SecundáriasFontes Secundárias
• As fontes secundárias são aquelas que refletem a luz proveniente de uma fonte primária. São chamadas também de corpos iluminados.
Raio e Feixe de LuzRaio e Feixe de Luz
• Os raios de luz são representados por vetores. E um conjunto desses raios é chamado de feixe de luz.
• Existem três tipos de feixes.
Meios de Propagação da luzMeios de Propagação da luz
•Meio Transparente:
Meio Translúcido:
Meio Opaco:
Princícpios da Óptica Princícpios da Óptica Geométrica.Geométrica.
1º-Princípio da Propagação retilínea de um raio de luz
Em um meio transparente, homogêneo e isotrópico a luz se propaga em linha
reta.
Laser
2º-Princípio da reversibilidade de um raio de
luzQuando a luz se desloca entre dois pontos, o caminho percorrido é o mesmo,independente do sentido
3º-Princípio da independência de um raio de
luz
Quando dois(ou mais) raios luminosos se cruzam, cada um segue o seu modo de propagação sem interferir na direção de
propagação do outro.
A cor de um corpoA cor de um corpo• A cor de um corpo depende da luz que é
refletida por ele.
Por exemplo o livro da figura abaixo quando iluminado por luz branca absorve todas as cores com excessão da luz vermelha que é refletida:
Luz Branca
Somente a luz vermelha
é refletida
Exemplos:Exemplos:
Luz branca
A camisa reflete a luz vermelha
Luz Branca
O calção reflete a luz azul
Luz branca
Luz vermelh
a
Enxergamos a camisa vermelha
Luz Azul
Enxergamos o calção preto
Enxergamos a camisa preta
Enxergamos o calção azul
Leis da Reflexão
Raio incidente
Normal
Raio refletido
Ângulo de incidência
Ângulo de reflexão
Espelho
Ângulo de Incidência = Ângulo de Ângulo de Incidência = Ângulo de reflexãoreflexão
Espelhos planosCONSTRUÇÃO GEOMÉTRICA DA IMAGEM DE UM PONTO
i r
Para um o objeto real a imagem será virtual.
O objeto e a imagem são simétricos (eqüidistantes) em relação ao espelho.
Espelhos planos
• A imagem é direita (direta), do mesmo tamanho, simétrica em relação ao objeto.
• A imagem e o objeto são figuras contrárias (ENANTIOMORFAS).
Campo visual de um espelho plano
Corresponde a toda região que um observador consegue ver por reflexão.
O Campo Visual depende da posição do observador e é tanto maior quanto mais próximo do espelho estiver o observador.
Espelhos Esféricos
São calotas esféricas que podem ser espelhadas tanto na parte interna como na parte externa.
FC V
Eixo principal
Distância CV é o dobro da distância FV.
C – Centro de Curvatura
F – Foco
V – Vértice
Principais elementos de um Espelho Esférico
Principais raios notáveis em um Espelho Esférico
a) Todo o raio que incidir paralelamente ao eixo principal de um espelho esférico é refletido na direção do foco.
FC V FC V
b) Todo o raio que incidir na direção do foco será refletido paralelamente ao eixo principal do espelho.
FC V FC V
c) Todo o raio que incidir na direção do centro do espelho será refletido sobre ele mesmo.
FC V FC V
d) Todo o raio que incidir na direção do vértice do espelho terá o ângulo de incidência formado com o eixo principal igual ao ângulo que o raio refletido forma com esse eixo.
FC V FC V
Características das imagens fornecidas por um espelho
côncavo• O objeto encontra-se antes do centro.
Imagem• Real• Invertida• Menor• Entre C e f
C F V
• O objeto encontra-se em C.
Imagem• Real• Invertida• Igual• em C
CF V
ImagemImagem• Real• Invertida• Maior• Antes de C
C F V
• O objeto encontra-se entre C e F.
• O objeto encontra-se em F.
ImagemImagem• Imprópria Localizada no
infinito.
C F V
Imagem:• Virtual• Direita• Maior• Atrás do
espelho
C F V
• O objeto encontra-se entre F e v.
Imagem• Virtual• Direita• Menor
C F V
Característica da imagem fornecida por um espelho
convexo• Caso único.
Equação da nitidez de Gauss
Convenção de sinais.
)(:
)(
)(:
)(
)(:
o
i
d
d
fEspelho Côncavo
Espelho Convexo
Imagem RealImagem Virtual
Objeto Real
oi ddf
111
Lembre-se sempre...
“Toda imagem real é invertida em relação ao objeto e vice-versa.
Toda imagem virtual é direita em relação ao objeto e vice-versa.”
E só é possível projetar imagens reais!
Refração da luzRefração é a passagem da luz de um meio
para outro.
Observamos que, quando um raio de luz incidente for oblíquo, a refração é acompanhada de desvio de direção, o que não acontece se a incidência do raio for perpendicular.
Índice de Refração absoluto de um meio (n)
v
cn smc /10.3 8
cv 1n
Onde:C – Velocidade da luz no vácuov – Velocidade da luz no meio considerado
Leis da refração
O raio incidente, a reta normal à superfície que separa os meios e o raio refratado pertencem ao mesmo plano.
ni
nr
Normal
θi
θr
Raio incidente
Raio refratado
rri sennisenn .. Lei de Snell-Descartes
θi
Raio refletido
Observação: a) Quando um raio de luz passa de um meio menos refringente para outro mais refringente o raio refrato é aproximado da reta normal.
Normal
i
r
Observação: b) Quando um raio de luz passa de um meio mais refringente para outro menos refringente o raio refrato é afastado da reta normal.
Normal
i
r
Observação: c) Se o raio de luz incidir perpendicularmente à superfície que separa os meios sofre refração sem sofrer desvio em sua trajetória.
I
R
Normal
i=0º
r=0º Raio refratado
Raio incidente
Dioptro Plano
nObservador nObjeto
P
P’
Posição aparente dos astros• A densidade do ar diminui com a altura.
Observe esquema a seguir:
Objeto
Imagem
Dispersão da luz
Prisma
Luz Branca
• Vermelho• Laranja• Amarelo• Verde• Azul• Anil• Violeta
n
v
Atenção!!!No vácuo as ondas
eletromagnéticas apresentam a mesma velocidade.
C=3.108m/s
Arco íris
Fonte de luz
N
θ θ
N
.
LL
Reflexão total da luz
menorn
maiorn
Aplicação da reflexão total
Fibra Ótica
casca
casca
núcleo
ar
ar
Funcionamento da Fibra Ótica
i>L
Aplicações:Miragem
Lentes Esféricas•Classificação.Classificação.
•Lentes com bordas finas.Lentes com bordas finas.
Biconvexa Plano-convexa
Côncava-convexa Símbolo
•Lentes com bordas espessas.Lentes com bordas espessas.
Bicôncava Plano-côncava
Convexa-côncava Símbolo
Atenção!!!
Bordas Finas Bordas espessas
nL>nme
io
Convergente Divergente
nL<nme
io
Divergente Convergente
Principais elementos de uma Lente Esférica
FC F´ C´
C = centro principal
F = Foco Principal
C´ = centro Antiprincipal
F´ = Foco Antiprincipal
CO = Centro Óptico
Eixo Principal
CO F’C’ F C
Principais raios notáveis de uma Lente Esférica
FC F´ C´
Eixo Principal
CO F’C’ F C
FC F´ C´
A imagem é:
• Real
• Invertida
• Menor
Características das imagens fornecidas por uma Lente
Convergente• O objeto encontra-se antes de C.
A imagem é:
•Real
•Invertida
•Mesmo Tamanho
FC
F´ C´
• O objeto encontra-se em C.
FC
F´ C´
A imagem é:
• Real
• Invertida
• Maior
• O objeto encontra-se entre C e F.
FC
F´ C´
A imagem é Imprópria
Localizada no Infinito
• O objeto encontra-se em F.
FC
F´ C´
• O objeto encontra-se entre F e C.O.
A imagem é:
• Virtual
• Direita
• Maior
A imagem é:
•Virtual
•Direita
•Menor
F CC´ F´
Características das imagens fornecidas por uma Lente
Divergente• Caso único.
O olho HumanoEsclerótida
Músculos CiliaresCórnea
ÍrisPupilaHumor Aquoso
CristalinoHumor Vítreo
Nervo Óptico
Retina
Controla a entrada de luz no globo Ocular (é o “diafragma” da máquina)
É o orifício localizado no centro da íris. Abertura controlada por
Músculo liso
Pupila normal Pupila dilatada (Midríase)
Íris
Púpila
• A miopia se caracteriza pela dificuldade de enxergar objetos muito distantes, ou seja, no infinito.
• A imagem se forma antes da retina.
Defeitos da visão.•Miopia
• Como a imagem se forma antes da retina é preciso divergir os raios de luz vindos desse objeto para que o cristalino consiga convergir sobre a retina.
• A lente capaz de divergir os raios é a lente de bordas grossas.
• Correção
Hipermetropia
• A hipermetropia se caracteriza pela dificuldade de enxergar objetos próximos, ou seja, a partir do ponto próximo ao olho.
• A imagem se forma depois da retina.
• Correção
• Como a imagem se forma depois da retina é preciso convergir os raios de luz vindos desse objeto para que o cristalino consiga convergir sobre a retina.
• A lente capaz de convergir os raios é a lente de bordas finas.
Presbiopia • À medida que as pessoas envelhecem, o
cristalino se torna menos flexível e sua capacidade de acomodação de reduz. Tanto o presbíope como o hipermétrope não enxergam bem a pequenas distâncias, isto é, seus pontos próximos estão a distâncias superiores a 25 cm.
• A lente corretora para um presbíope é a mesma, portanto, que para um hipermétrope.
Astigmatismo • Uma curvatura irregular da córnea ou uma
forma irregular do cristalino produz uma imagem distorcida e/ou borrada na retina.
• Sua correção não pode ser feita por uma simples lente convergente ou divergente, mas deve ser feita por meio de um lente cilíndrica cuja convergência é maior numa direção que em outra.
O estrabismo é um defeito que se manifesta quando os olhos se movimentam em direções diferentes e não conseguem focalizar juntos o
mesmo objeto. Ele pode ser causado por diferenças acentuadas nos graus de miopia ou
hipermetropia dos dois olhos, por desenvolvimento insuficiente ou desigual dos músculos que os movem, ou ainda por algum
problema do sistema nervoso central
Estrabismo
Catarata é a opacificação de uma lente que nós temos dentro do olho - o cristalino. Conforme essa lente vai deixando de ser transparente, a visão vai se tornando
embaçada, podendo chegar a cegueira.
Catarata
Aulas de literatura para UFRGS, Fundação e
Universidades do interior do estado