ÓticaÓtica

Estes raios, em forma de radiação, apresentam baixa energia, e sua recepção e transmissão são feitas por antenas.

Em sua faixa de radiação estão também as ondas de TV.

As ondas de rádio têm comprimento de 3 . 108 nm até 3 . 1017 nm.

Além disso, não é só o ser humano que transmite este tipo de onda; as estrelas e as nebulosas também as emitem, sendo captadas por radiotelescópios e radiointerferômetros, permitindo assim seu estudo.

Ondas de rádio.

Ondas de rádio. Ondas curtas e longas.A diferença fundamental entre o comportamento das ondas longas e o das ondas curtas, é que as longas podem contornar os objetos, como edifícios, montanhas, etc.. As ondas curtas não podem contornar facilmente os objetos, mas, em compensação, podem ser concentradas em feixes finos, como se fossem feixes de luz.

Em geral, os comprimentos de onda emitidas pelas estações comerciais são maiores que 500 metros. Essas são chamadas “ondas longas”. Ondas “curtas”, de 10 a 200 metros, são usadas, como por exemplo, pela polícia, para comunicar-se com seus carros; para orientar os aviadores em vôo; para rádio-amadores, etc..

Ondas de rádio. AM e FM AM significa "Amplitude Modulada". Uma das vantagens das emissões em AM é a sua capacidade de propagação, que permite atingir longas distância, devido à refletividade das ondas na ionosfera e pela superfície da terra.

Já FM significa "Frequência Modulada”. Isto é, os picos positivos do sinal modulado representam frequências mais elevadas e umas os picos negativos apresentam frequências mais baixas. Desse modo os rádios FM são menos sujeitos a interferência causada por "ruídos" eletromagnéticos (raios ou mesmo emissões de estações de rádio, TV ou radioamadores etc.), mas não tem o alcance das Ams.

Transmissão AnalógicaA emissora transmite os programas em ondas eletromagnéticas que ocupam completamente uma largura de canal de 6 MHz.

Transmissão DigitalAs imagens e sons são digitalizados - transformados em linguagem binária, de computador. São transmitidos pelas emissoras também em um canal com largura de 6MHz. Mas como estão digitalizados é possível comprimir e enviar mais dados nos mesmos 6MHz. Assim os canais podem optar por oferecer programas em HDTV(alta definição) - o telespectador recebe áudio e vídeo com muito mais qualidade ou por transmitir até quatro programas ao mesmo tempo no mesmo canal.

Ondas de TVQuando um sinal de TV é transmitido por meio de ondas aéreas por uma estação de TV, isso acontece em uma frequência específica.

O radar, do inglês Radio Detection And Ranging (Detecção e Telemetria pelo Rádio), é um dispositivo que permite detectar objetos a longas distâncias. Ondas eletromagnéticas que são refletidas por objetos distantes.Do ponto de vista físico, a menos de seu comprimento de onda e frequência, as ondas de rádio compartilham das mesmas propriedades de outras ondas eletromagnéticas, como a luz.

•Um forno de micro-ondas usa um gerador de micro-ondas em uma frequência de aproximadamente 2,45 GHz para cozinhar os alimentos. As micro-ondas cozinham os alimentos, fazendo com que as moléculas de água e outras substâncias presentes nos alimentos vibrem. Esta vibração cria um calor que aquece o alimento.•Redes Locais sem-fio, tais como Bluetooth, WIFI, WiMAX e outros usam micro-ondas na faixa de 2,4 a 5,8 GHz. •TV a cabo e Internet de banda larga por cabo coaxial, bem como certas redes de telefonia celular móvel, também usam as frequências mais baixas das micro-ondas.•Um maser é um dispositivo semelhante ao laser, exceto pelo fato de que trabalha na faixa das micro-ondas, em lugar da luz visível.

Micro-ondas

INFRAVERMELHOAinda que em vertebrados não seja percebida na forma de luz, a radiação IV pode ser percebida como calor, por terminações nervosas especializadas da pele, conhecidas como termorreceptores.

•É utilizada, por exemplo, para aquecer ambientes, cozinhar alimentos e secar tintas e vernizes. •Chapinha de cabelo.

ULTRAVIOLETASão emitidos pelo Sol e outras estrelas, Graças à camada de ozônio, essa radiação chega à Terra em pequenas quantidades. As lâmpadas de vapor de mercúrio também os emitem e são absorvidos, por exemplo, pelo vidro.Os raios ultravioleta possuem diversas aplicações, nomeadamente a sua ação fotoquímica permite a assimilação do cálcio e a formação de agentes vitamínicos, como a vitamina D que combate o raquitismo. Provocam também, o bronzeamento da pele, se absorvidos com moderação, caso contrário podem originar queimaduras graves (insolação).

Com o aumento do buraco da camada de ozônio, ocorre um aumento na quantidade de raios ultravioleta que chegam à superfície da Terra, fazendo com que o uso de protetores solares se torne indispensável.

RAIO-XA detecção dos raios X pode ser feita de diversas maneiras, a principal é a impressão de filmes fotográficos que permite o uso medicinal e industrial através das radiografias. Outras formas de detecção são pelo aquecimento de elementos à base de chumbo, que geram imagens termográficas, o aquecimento de lâminas de chumbo para medir sua intensidade, além de elementos que possuem gases em seu interior para a detecção de radiação ionizante e radiação não ionizante.

RAIOS GAMAOs raios gama são os mais energéticos e com menor comprimento de onda. Possuem elevado poder penetrante podendo mesmo atravessar até 20 centímetros de chumbo. São perigosos pois destroem as células humanas provocando o cancer.Na prática, os raios gama são produzidos na desintegração radioativa dos radionúclidos césio 137 ou cobalto 60.As principais aplicações dos raios gama são na indústria em gamografia para observação de uma imagem de uma peça metálica numa placa fotográfica submetida a uma radiação gama, permitindo detetar possíveis defeitos. Em medicina e biologia para a destruição local de células dos tumores cancerígenos e para a esterilização de material hospitalar.

CONCEITOS GERAISCONCEITOS GERAIS

01. LUZ01. LUZ

c = 300.000 km/s

c = velocidade da luz no vácuo

(01) Um raio laser e um raio de luz possuem, no vácuo, a mesma velocidade

Energia radiante

Onda eletromagnética

Diâmetro da via láctea é de aproximadamente 100 mil anos-luz.

Estrela que vemos mas ela não existe mais.

Ano-luz é uma medida de comprimento, com valor aproximado de 10 trilhões de quilômetros (1016 metros, perto de 6 trilhões de milhas). Conforme a definição da União Astronômica Internacional (UAI), um ano-luz é a distância que a luz atravessa no vácuo em um ano.

-Raios de luz: são linhas orientadas que representam a direção e o sentido de propagação da luz.

O conjunto de raios de luz constitui um feixe de luz. Assim, podemos ter feixe de luz constituído por raios paralelos, convergentes ou divergentes.

d) MEIOS DE PROPAGAÇÃO DA LUZd) MEIOS DE PROPAGAÇÃO DA LUZ

TRANSPARENTES: são aqueles que permitem a propagação regular da luz, proporcionando uma visão nítida dos objetos. (Ex: ar, vidro, água em pequenas camadas)TRANSLÚCIDOS: são aqueles no qual a luz se propaga de maneira irregular, não permitindo uma visão nítida dos objetos. (Ex: papel vegetal, vidro fosco)OPACOS: são aqueles que não permitem a passagem da luz

TRANSLÚCIDO TRANSPARENTE OPACO

e) FENÔMENOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICAe) FENÔMENOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICA

REFLEXÃO

Regular ou difusa REFRAÇÃO ABSORÇÃO

“Os três fenômenos podem ocorrer simultaneamente”

e) A COR DE UM CORPOe) A COR DE UM CORPO

LUZ BRANCA

(POLICROMÁTICA)

VERMELHA

ALARANJADA

AMARELAVERDEAZULANIL

VIOLETA

“ A COR DE UM CORPO É DEFINIDA PELA LUZ REFLETIDA POR ELE”

PRISMA

Comparaçao uma determinada tonalidade de cor com uma música: alguns riem enquanto outros choram ouvindo a mesma canção. “As pessoas reagem de formas diferentes a determinados estímulos”.

Isso significa que dá para treinar o olho

EXEMPLOS

CORPO BRANCO: Reflete toda e qualquer luz que incide sobre ele

CORPO NEGRO: absorve toda e qualquer luz que incide sobre ele

OUTROS EXEMPLOS

NOTA: FILTRO ÓPTICO:FILTRO ÓPTICO: sistema capaz de reduzir ou bloquear a radiação que incide sobre ele.

FILTRO ÓPTICO AMARELO

OBSERVAÇÕESLuzes vermelho, verde e azul são chamadas de cores aditivas primárias, pois variando as porções desses três luzes, é possível obter qualquer cor do espectro visível. São cores que os cones conseguem distinguir melhor. Lembrando que cada pessoa percebe as cores de modo diferente.

Exemplo: - quando estamos em locais pouco ilumilados, a visão se dá devido aos bastonetes. -Tela da televisão: formada por uma coleção de pontos vermelhos, verdes e azuis, sendo a tela capaz de gerar qualquer cor do espectro, dependendo dos pontos e da intensidade com a qual é feito.

Os daltônicos são excelente para descobrir camuflagem, pois como não enxergam cores eles tendem a prestar mais atenção na textura e na superfície reflexiva dos materiais e na variação dos tons de uma mesma cor .Na Guerra do Vietinan usaram os Daltônicos pra descobrir abrigos camuflados na selva.

Daltonismo é um problema mais comum do que muita gente pensa — e afeta uma em cada 200 mulheres e um em cada doze homens.

Placa de controle, qualquer pessoa deve ver um número 12, mesmo as com daltonismo total.

Quem tem visão normal enxerga um número 8 – Quem tem deficiência verde/vermelho enxerga um número 3 – Quem tem daltonismo total não vê número algum.

Quem tem visão normal enxerga um número 15 – Quem tem deficiência verde/vermelho enxerga um número 17 – Quem tem daltonismo total não vê número algum

Quem tem visão normal enxerga um número 6 – Quem é daltônico provavelmente não conseguirá identificar esse número

A cor no ambienteNossos olhos podem nos enganar.

Verdes iguais ?

Condições de iluminação Influência do meio Daltonismo Idade Sexo do indivíduo Fadiga visual Estado emocional

Filtros ópticos: seletor de luz.

Página 79- 63F2-F3) A figura (i) mostra que faz incidir luz sobre um material semitransparente. Em dois pontos, A e B, mostrados na figura (i), são medidas as intensidades I de luz para vários comprimentos de onda λ, e os resultados são mostrados no gráfico (ii). A curva sólida corresponde à medição em A, e a tracejada, em B. Despreze os efeitos devidos à devido a reflexão de luz no material e considere os experimento realizado no vácuo.

Assim, sobre o material, é correto afirmar-se que ele

material

A B

420 534 λ(nm)

I

Azul verde

A) Absorve igualmente todos os comprimentos de onda.

B) Absorve mais fortemente luz nos comprimentos de onda correspondentes ao azul e ao verde.

C) Transmite mais fortemente luz nos comprimentos de onda correspondentes ao azul e ao verde.

D) Transmite igualmente todos os comprimentos de onda.

Página 65E1) Sabe-se que o olho humano não consegue diferenciarcomponentes de cores e vê apenas a cor resultante,diferentemente do ouvido, que consegue distinguir, porexemplo, dois instrumentos diferentes tocadossimultaneamente. Os raios luminosos dos espectro visível,que têm comprimento de onda entre 380nm e 780nm,incidem na córnea, passam pelo cristalino e são projetadosna retina. Na retina, encontram-se dois tipos defotorreceptores, os cones e os bastonetes, que convertem acor e a intensidade de luz recebida em impulsos nervosos. Oscones distinguem as cores primárias: verde, vermelho e azul,e os bastonetes diferenciam apenas níveis de intensidade,sem separar comprimentos de onda.

Os impulsos nervosos produzidos são enviados ao cérebropor meio do nervo óptico, para que se dê a percepção daimagem. Um indivíduo que, por alguma deficiência, não conseguecaptar as informações transmitidas pelos cones, perceberáum objeto branco, iluminado apenas por luz vermelha, como

A) Um objeto indefinido, pois as células que captam a luz estão inativas

B) Um objeto rosa, pois haverá mistura da luz vermelha com o branco do objeto

C) Um objeto verde, pois o olho não consegue diferenciar componentes de cores.

D) Um objeto cinza, pois os bastonetes captam luminosidade, porém não diferenciam cor.

E) Um objeto vermelho, pois a retina capta a luz refletida pelo objeto, transformando-a em vermelho.

PrPrincípiosincípios

a) da Propagação Retilínea da Luz

meios:transparentes

homogêneos

luz se propagaem linha reta

FontePuntiforme

ObjetoOpaco

Sombra

Anteparo

FonteExtensa

ObjetoOpaco

Anteparo

Terra Sol

Lua

1

2

3

1 : Eclipse Total

2 e 3 : Eclipse Parcial

Página 66E2) No Brasil, verifica-se que a Lua, quando está na fase

cheia, nasce por volta das 18 horas e se põe por volta das 6 horas. Na fase nova, ocorre o inverso:a Lua nasce às 6 horas e se põe ás 18horas, aproximadamente. Nas fases crescente e minguante, ela nasce e se põe em horários intermediários. Sendo assim, a lua na fase ilustrada na figura a seguir poderá ser observada no ponto mais alto de sua trajetória no céu por volta de

A) meia-noiteB) Três horas da madrugadaC) Nove horas da manhãD) Meio-diaE) Seis horas da tarde.

Pag.83-66E3) Um grupo de pescadores pretende passar um final de semana do mês de setembro, embarcado, pescando em um rio. Uma das exigências do grupo é que, no final de semana a ser escolhido, as noites estejam iluminadas pela Lua o maior tempo possível. A figura representa as fases da Lua no período proposto. Considerando-se as características de cada uma das fases das Lua e o comportamento desta no período delimitado, pode-se afirmar que, dentre os fins de semana, o que melhor atenderia às exigências dos pescadores corresponde aos diasA)08 e 09 de setembroB)15 e 16 de setembroC)22 e 3 de setembroD)29 e 30 de setembroE)06 e 07 de outubro

10 de setembro

2 de outubro

24 de setembro

17 de setembro

H

d

h

D

dD

hH

Página 82-65E1) A sombra de uma pessoa que tem 1,80m de altura mede 60cm. No mesmo momento, ao seu lado, a sombra projetada de um poste mede 2m. Se, mais tarde, a sombra do poste diminui 50cm, a sombra da pessoa passou a medir

A)30cmB)80cmC)45cmD)90cmE)50cm

Câmara escura de orifício

Página 63F3-F4) Um “container” de metal usado para transporte de cargas em navios encontra-se fechado e o seu interior é completamente escuro. Ele possui um pequeno orifício que está voltado para uma casa, como mostrado na figura 1.

Uma pessoa dentro do container verá , projetada na parede oposta ao orifício, uma imagem da casa, como na figuraA)1.B)2C)3D)4.

1

2 3 4

PrPrincípiosincípios

b) da Independência dos Raios Luminosos

PrPrincípiosincípios

c) da Reversibilidade dos Raios Luminosos“ Os raios luminosos podem

ir e voltar pelo mesmo caminho. “

A trajetória do raio de luz não depende do sentido do

percurso.

Exemplos: Troca de olhares entre duas pessoas, transmissão da luz através de um vidro, reflexão da luz em espelhos.

Os espelhos planos são usados no dia-a-dia para que as pessoas vejam o próprio reflexo e também para fins decorativos.

Raio incident

e

Raio refletido

Reta normal

Leis da Reflexão

2ª lei da reflexão: O ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão.

1ª lei da reflexão: O raio de luz incidente, o raio de luz refletido e a reta normal à superfície que passa pelo ponto de incidência da luz estão no mesmo plano.

Em um espelho plano, a distancia da imagem ao espelho é igual a distância do objeto a este espelho.

Características da imagemVirtual, Simétrica, igual, direita.

RETROVISOR

Página 71-6VF1) Dois espelhos planos, sendo um deles mantido na horizontal, formam entre si um ângulo A.  Uma pessoa observa-se através do espelho inclinado, mantendo seu olhar na posição horizontal. Para que ela veja a imagem de seus olhos, e os raios retornem pela mesma trajetória que incidiram, após reflexão nos dois espelhos (com apenas uma reflexão no espelho horizontal), é necessário que o ângulo A seja:a)15o                    b)30o      c)45o   d)60o                     e)75o

Campo Visual Campo Visual

O a

Página 71-6VF5) Uma jovem está parada em A, diante de uma vitrine, cujo vidro, de 3 m de largura, age como uma superfície refletora plana vertical. Ela observa a vitrine e não repara que um amigo, que no instante t0 está em B, se aproxima, com velocidade constante de 1 m/s,como indicado na figura, vista de cima.

Se continuar observando a vitrine, a jovem poderá começar a ver a imagem do amigo, refletida no vidro, após um intervalo de tempo, aproximadamente, de

a) 2 s b) 3 s c) 4 s d) 5 s e) 6 s

Página 95 – 4VP5) Na figura a seguir estão representados um espelhoplano E, perpendicular à página, e um pequeno objeto luminoso S, colocado diante do espelho, no plano da página. Os pontos O1, O2e O3, também no plano da página, representam as posições ocupadas sucessivamente por um observador. O observador verá a imagem do objeto S fornecida pelo espelho E

a) Apenas da posição O1.�b) Apenas da posição O2c) Apenas da posição O3d) Apenas das posições O1 e O2.�e)Das posições O1, O2 e O3.�

S O1 O2 O3

E

S O1 O2 O3

E

PÁGINA 98- 74E1-E2) numa apresentação de circo, um equilibrista (M) faz uma apresentação sobre um cabo de aço esticado na horizontal, a 5,0m do solo. Um grande espelho plano, colocado na vertical, permite que o artista e os observadores O1 e O, colocados nas posições indicadas nas figuras a seguir, vejam a imagem (I) do equilibrista conforme figura indicado na figura 1. Dessa forma, o artista se aproxima e se afasta do espelho com facilidade, pois ele pode ver a imagem do cabo de aço por meio do espelho.

Num determinado momento, o diretor de cena manda baixar uma espessa cortina opaca (C), que cobre toda a metade superior do espelho, conforme figura 2.

Apesar da colocação da cortina, uma imagem completa de todo o corpo do malabarista continua a ser formada pelo espelho. A imagem formada pelo espelho poderá ser vista

01

O2

01

02

Exemplos de Utilização• Caleidoscópio:Normalmente há três espelhos longitudinalmente retangulares. Configurando os espelhos com diferença angular de 60 graus entre eles, de modo que forme um triângulo.

Espelho RetrovisorOs espelhos retrovisores são amplamente utilizados (como automóveis, motocicletas e bicicletas), para que os condutores possam ver outros veículos que vêm atrás deles.

Periscópio

Um periscópio é um instrumento para a observação de uma posição escondida.

PÁGINA 99E3) O periscópio é um acessório fundamental dos submarinos, usado para captar imagens acima da água. Também teve largo uso em guerras, para observar o movimento inimigo de dentro das trincheiras. Um periscópio básico utiliza dois espelhos paralelos, a certa distância um do outro. Os espelhos devem estar num ângulo de 45°, pois, caso contrário, a imagem não ficará perfeita. Os raios luminosos atingem o primeiro espelho, que os reflete para o segundo espelho, e daí são novamente refletidos para o visor. O trajeto completo da luz possui a forma aproximada da letra “Z”, em que por uma das extremidades, a luz refletida pelos corpos a serem observados entra, e, pela outra, ela atinge os olhos do observador, possibilitando que este veja o que, a princípio, estaria fora do seu alcance de visão.

A figura a seguir mostra um objeto diante do periscópio.

Das opções seguintes, a que corresponde à imagem formada pelo periscópio é

Ampliar visualmente os espaços e iluminar os ambientes.

É bom principalmente para quem sofre de claustrofobia.

TRANSLAÇÃO DE UM ESPELHO PLANOTRANSLAÇÃO DE UM ESPELHO PLANO

Translação de um espelho plano – Quando um corpo se aproxima ou se afasta de um espelho plano com velocidade V em relação ao espelho, sua imagem se afasta ou se aproxima do espelho com velocidade V em relação ao espelho.

ROTAÇÃO DE UM ESPELHO PLANOROTAÇÃO DE UM ESPELHO PLANO

Página 73P13) A figura a seguir mostra um objeto pontual P que seencontra a uma distância de 6,0 m de um espelho plano.

Se o espelho for girado de um ângulo de 60° em relação àposição original, como mostra a figura, qual a distânciaentre P e a sua nova imagem?

Ângulo da associação = 600

N0 de imagens = 5

Ângulo da associação = 300

N0 de imagens =

11

1360

N

ASSOCIAÇÃO DE ESPELHOS PLANOSASSOCIAÇÃO DE ESPELHOS PLANOS

Página 96-73P7-P9) Com três bailarinas colocadas entre dois espelhos planos fixos, um diretor de cinema consegue uma cena onde são vistas no máximo 24 bailarinas. O ângulo entre os espelhos vale

A)10ºB)25ºC)30ºD)45ºE)60º

ASSOCIAÇÃO DE ESPELHOS PLANOS ASSOCIAÇÃO DE ESPELHOS PLANOS EM PARALELO. EM PARALELO.

Página 96-73P9-P12) Na figura, F indica um ladrilho colocado perpendicularmente a dois espelhos planos que formam um ângulo reto. Assinale a alternativa que corresponde às três imagens formadas pelos espelhos.

ExemploF1) Dois espelhos planos estão posicionados perpendicularmente entre si, como na figura abaixo.

Observador

Um carrinho de brinquedo passa na frente dos espelhos, movendo-se para a direita. O observador verá, através dos espelhos, a imagem do carrinho movendo-se, como na figura:

A) C)

B) D)