{Fsica ptica

Professor Daniel Okita Uehara

A LUZ um tipo de onda eletromagntica e, por isso, no necessita de um meio para se propagar!

Embora possa existir no interior de um material (podendo se propagar no ar e no vidro, por exemplo), ela tambm pode se propagar perfeitamente no vcuo do espao (como a luz solar e das estrelas).

Luz

Velocidade da Luz:

- A velocidade da luz no vcuo igual a 299.792.458 m/s; porm, para facilitar na resoluo de problemas, utiliza-se o nmero aproximado 3x108 m/s.

- Em um meio transparente, a velocidade da luz igual a v =

, onde c corresponde velocidade da luz no vcuo e n

ao ndice de refrao do meio.

- Ano-luz, a distncia que a luz percorre durante 1 ano, viajando velocidade de 3x108 m/s. Assim, 1 ano-luz equivale a, aproximadamente, 9.5x1015 m.

Propriedades da Luz

(Unicamp) O Sr. P. K. Aretha afirmou ter sido sequestrado por extra-terrestres e ter passado o fim de semana em um Planeta da estrela Alfa da constelao de Centauro. Tal planeta dista 4,3 anos-luz da Terra. Com muita boa vontade, suponha que a nave dos extra-terrestres tenha viajado com a velocidade da luz (3 . 10 8m/s) na ida e na volta. Adote 1 ano = 3,2 . 107segundos.

a) Quantos anos teria durado a viagem de ida e volta do Sr. Aretha?

b) Qual a distncia (em metros) do Planeta Terra?

Exerccio!

Propagao da Luz:

- Meio Transparente: Um meio dito transparente quando ele permite a propagao regular da luz. Ou seja, um objeto colocado atrs dele pode ser percebido com detalhes, com nitidez.

Propriedades da Luz

Propagao da Luz:

- Meio Translcido: Um meio dito translcido quando a propagao da luz ocorre de forma irregular, ou seja, eles so meios intermedirios. Nesse tipo de meio ptico o observador no consegue enxergar com nitidez o objeto atravs do meio.

Propriedades da Luz

Propagao da Luz:

- Meio Opaco: o meio ptico que no permite a propagao da luz. Nesse tipo de meio o observador no consegue enxergar o objeto atravs do meio.

Propriedades da Luz

Fonte de Luz:

- Primria: uma fonte de luz dita primria quando emite luz prpria, ou seja, a luz emitida provm dela mesma.

Propriedades da Luz

Fonte de Luz:

- Secundria: uma fonte de luz classificada como secundria se emite parte da luz que recebe de uma fonte primria (ou seja, uma fonte secundria NO produz luz).

Propriedades da Luz

(FUVEST-SP) Admita que o Sol subitamente morresse, ou seja, sua luz deixasse de ser emitida. Passadas 24h, um eventual sobrevivente, olhando para o cu sem nuvens, veria:

a) a Lua e as estrelasb) somente a Luac) somente estrelasd) uma completa escuridoe) somente os planetas do sistema solar

Exerccio!

Raio de Luz:

- Raio de luz uma linha orientada que representa a direo e o sentido de propagao da luz

Pincel de Luz:

- Pincel de luz (ou feixe de luz) um conjunto de raios de luz que representa a regio do espao na qual a luz est se propagando.

Propriedades da Luz

Pincel de Luz:

- Dependendo de suas formas geomtricas, os pincis de luz podem ser:

- Divergentes: - Convergentes:

- Paralelos/Cilndricos:

Propriedades da Luz

Princpio da Propagao Retilnea:

- Em um meio homogneo, transparente e isotrpico, a luz propaga-se em linha reta.

- Meio homogneo: o meio em que todos os pontos apresentam as mesmas propriedades.

- Meio isotrpico: o meio em que a velocidade da luz a mesma em todas as direes.

ptica Geomtrica

Princpio da Independncia dos Raios de Luz:

- Aps o cruzamento de raios luminosos, cada um deles segue o seu trajeto sobre a mesma reta que o continha antes do cruzamento; ou seja, um raio no modifica a trajetria do outro. Por isso, dizemos que os raios so independentes.

ptica Geomtrica

Princpio da Reversibilidade do Raio de Luz:

- Ou Princpio do Caminho Reverso, determina que o caminho seguido por um raio luminoso independe do seu sentido de propagao; ou seja, sua trajetria a mesma, independentemente de estar indo ou voltando.

ptica Geomtrica

Sombra/Penumbra:

- Fonte Pontual: de tamanho desprezvel, podendo ser considerado como um ponto. Quando ilumina um objeto opaco, ocorre a formao de uma regio de SOMBRA.

ptica Geomtrica

Sombra/Penumbra:

- Fonte Extensa: de tamanho considervel. Quando ilumina um objeto opaco, alm da regio de SOMBRA, forma-se tambm uma regio de PENUMBRA.

ptica Geomtrica

(UNESP-SP) Quando o Sol est a pino, uma menina coloca um lpis de 7,0.10-3 m de dimetro paralelamente ao solo e observa a sombra por ele formada pela luz do Sol.Ela nota que a sombra do lpis bem ntida quando ele est prximo ao solo, mas medida que vai levantando o lpis, a sombra perde nitidez at desaparecer, restando apenas a penumbra. Sabendo-se que o dimetro do Sol 14.108 m e a distncia do Sol Terra de 15.1010 m, determine a altura do lpis em relao ao solo quando a sombra desaparece.

Exerccio!

(Centro Paula Souza) Um menino de 1,5 m de altura produz uma sombra de 50 cm. No mesmo instante, um prdio prximo ao menino produz uma sombra de 20 m. A altura do prdio :

a) 20 mb) 30 mc) 50 m d) 60 me) 80 m

Exerccio!

Eclipse Solar:

- Ocorre quando a Lua, em seu movimento de translao ao redor da Terra, est entre a Terra e o Sol, ocorrendo durante a fase de Lua Nova.

ptica Geomtrica

Eclipse Lunar:

- Ocorre quando a Terra, em seu movimento de translao ao redor do Sol, est entre o Sol e a Lua, cobrindo com sombra total/parcial a superfcie lunar, ocorrendo durante a fase de Lua Cheia.

ptica Geomtrica

Cmara Escura de Orifcio

- Consiste em uma caixa com um furo em uma face, permitindo a entrada da luz, que projeta uma imagem dentro da cmara, em sua face oposta.

ptica Geomtrica

(UFSCAR) A 1 metro da parte frontal de uma cmara escura de orifcio, uma vela de comprimento 20 cm projeta na parede oposta da cmara uma imagem de 4 cm de altura. A cmara permite que a parede onde projetada a imagem seja movida, aproximando-se ou afastando-se do orifcio. Se o mesmo objeto for colocado a 50 cm do orifcio, para que a imagem obtida no fundo da cmara tenha o mesmo tamanho da anterior, 4 cm, a distncia que deve ser deslocado o fundo da cmara, relativamente sua posio original, em cm, de quanto?

Exerccio!