FÍSICA - Tomás ESPELHOS PLANOS ÓPTICA. FÍSICA - Tomás ESPELHOS PLANOS ÓPTICA CONCEITOS...

FÍSICA - TomásESPELHOS PLANOS

ÓPTICA

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ÓPTICA

CONCEITOS BÁSICOS

Raio de luz - Segmento de reta que representa a direção e o sentido de propagação da luz.

LUZ – Energia radiante que se propaga no espaço através de ondas eletromagnéticas e que sensibiliza nossa visão.

C = 300.000km/s = 3.108m/s

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Feixes de luz – Conjuntos de raios de luz.

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Fontes de luz

Quanto às dimensõesPontuais- Tem dimensões desprezíveis.

Extensas- Suas dimensões não podem ser desprezadas.

Quanto à naturezaPrimárias – São aquelas que emitem luz própria.

Ex: o sol,uma vela acesa.

Secundárias- São aquelas que emitem apenas a luz recebida de outros corpos.Ex: a lua,o quadro.

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Meios de propagaçãoMeio transparente – Permite a propagação da

luz de modo regular,com visão nítida dos objetos. Ex: o ar, o vidro comum.

Meio translúcido –Permite a propagação da luz ,de modo irregular,sem visão nítida dos objetos. Ex: vidro fosco,papel vegetal.

Meio opaco – impede a propagação da luz. Ex: madeira, concreto.

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Princípios da Óptica GeométricaPrincípio da propagação retilínea

Nos meios homogêneos e transparentes a luz se propaga em linha reta.

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Formação da sombraQuando um corpo opaco está presente em uma região onde a luz se propaga, em virtude de a propagação ser retilínea, haverá uma região de sombra, isto é que não recebe luz.

SOMBRA PROJETADA

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Outros fatos que comprovam o princípio da propagação retilínea da luz são a ocorrência de eclipses e a formação de imagens em câmaras escuras de orifício.

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Quando a Lua está entre o Sol e a Terra, e o cone de sombra por ela formado interceptar uma região da superfície terrestre,aí ocorrerá o desaparecimento do Sol(eclipse).

ECLIPSES

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Quando dois ou mais raios de luz se cruzam, cada um segue o seu caminho como se os demais não existissem.

Princípio da independência dos raios de luz

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Princípio da reversibilidade dos raios de luzA trajetória descrita por um raio de luz independe do sentido de propagação

FENÔMENOS ÓPTICOS

REFLEXÃO REGULAR- A luz incide em S e retorna ao meio regularmente.Ocorre em superfícies lisas,polidas.Ex: Espelho,metais polidos.

Reflexão

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REFLEXÃO DIFUSA –A luz incide em S e retorna ao meio irregularmente.Ocorre em superfícies ásperas, rugosas.Ex: Quadro,carteira.

REFRAÇÃO - A luz incide em S e passa a se propagar no outro meio.Ex: ar/água;ar /vidro.

S

S

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Absorção - A luz incide em S e não se reflete e nem se refrata,sendo absorvida por S, aquecendo-a.

S

Energia luminosa Energia térmica

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Câmara Escura de Orifício

D d

hH

HD

= hd

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A COR DE UM CORPO

• LUZ BRANCAAO INCIDIR NUM

PRISMA

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LUZ BRANCA

VERMELHA ALARANJADAAMARELA VERDEAZULANILVIOLETA

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“A COR DE UM CORPO É NA VERDADE RESULTADO DA LUZ QUE ELE REFLETE.”

LUZ BRANCA

CORPOVERMELHO

LUZ VERMELHA

LUZ BRANCA

CORPO AMARELO

LUZAMARELA

LUZ BRANCA

LUZ BRANCA

CORPO BRANCO

LUZ BRANCA

CORPO PRETO

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Leis da Reflexão

1ª Lei“O raio incidente, a normal(N) e o raio refletido são coplanares”2ª Lei“O ângulo de incidência (i) e o ângulo de reflexão(r) são congruentes i = r

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Espelho PlanoSuperfície plana,polida e de alto poder refletor.

Propriedades dos Espelhos Planos

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Eqüidistância em relação ao espelho

Objeto e imagem tem naturezas opostas

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A IMAGEM CONJUGADA POR UM ESPELHO PLANO É VIRTUAL,DIREITA, EQUIDISTANTE , SIMÉTRICA E DE MESMO TAMANHO DO OBJETO.

E

d d

HH

IO

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Associação de Espelhos Planos

Onde:

N = nº de imagens = Ângulo entre os espelhos

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Campo visual

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Translação de um espelho plano

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Rotação de um espelho plano

O desvio angular sofrido pelo raio refl etido corresponde aodobro do deslocamento angular sofrido pelo espelho.

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Espelhos EsféricosCalota esférica que tem uma de suas faces

refletora.

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Elementos Geométricos

C = Centro de curvaturaR = Raio de curvaturaV = Vértice do espelho

F = Foco do espelho

2Rf

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VC F

VC F

VC F

V F C

V F C

V F C

Raios Notáveis Espelho Côncavo Espelho Convexo

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Formação de imagens

1o Caso - Objeto antes do centro de curvatura

Ep

Calota esféricaObjeto

( Fonte de luz )

Raios refletidos

Real, invertida, menor.

F VC

Espelho Côncavo

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Formação de imagens

2o Caso - Objeto no centro de curvatura.

CEp

Calota esférica

Objeto( Fonte de luz )

Raios refletidos

Real, invertida, igual.

F V

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Formação de imagens

3o Caso - Objeto após o centro de curvatura.

CEp

Calota esférica

Objeto( Fonte de luz )

Real, invertida, maior.

F V

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Formação de imagens

4o Caso - Objeto no foco.

Ep

Calota esférica

Objeto( Fonte de luz )

Raios refletidosImprópria, imagem no infinito.

F VC

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C

Formação de imagens

5o Caso – Objeto entre o foco e o vértice.

Ep

Calota esférica

Objeto( Fonte de luz )

Virtual, direita e maior.

VF

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V F C

Formação de imagens.

Espelho convexo – Independe da posição.

Virtual, direita e menor.

Objeto( Fonte de luz )

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ÓPTICA

PSIU!!!

• Toda imagem real é invertida e toda imagem virtual é direita.

• Somente o espelho côncavo conjuga imagens reais.

• Apenas as imagens reais podem ser projetadas em anteparos(telas).

• A imagem virtual do espelho côncavo é sempre maior que o objeto.

• O espelho convexo conjuga uma única imagem e esta é sempre virtual,direita e menor que o objeto.

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Estudo Analítico

Equação de Gauss

Do1

Di1

f1

Equação do Aumento linear

DoDi

HoHiA

2Rf

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01.(UESB 07) Um objeto de 6,0cm de altura está situado a uma distância de 30,0cm de um espelho convexo. Considerando-se o raio de curvatura do espelho igual a 40,0cm, é correto afirmar que o tamanho da imagem formada por esse espelho é igual, em cm, a

01) 2,002) 2,203) 2,404) 2,805) 3,0

:630

. ( )40

402 220

DadosHo cmDo cmEsp convexo fR cm

Rf

f cm

:630

. ( )40

402 220

DadosHo cmDo cmEsp convexo fR cm

Rf

f cm

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1 1 1 1 3 260

1 1 1 1 520 30 60

1 1 1 60 1220 30 5

f Di Do Di

Di Di

Di cmDi

( 12)6 30

125

2,4

Hi Di HiHo Do

Hi

Hi cm

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ÓPTICA

02.(UESC 07) Utilizou-se uma bola de árvore de natal com 3,0cm de raio, espelhada, para visualizar a imagem de um objeto que se encontra a 6,0cm da superfície da bola e mede 5,0cm de altura.

Considerando-se a superfície da bola um espelho esférico gaussiano, a abscissa da imagem, medida em mm, é igual a01) – 12,002) – 6,003) 6,004) 12,005) 18,0

:. ( )

33 1,5265

DadosBola Esp convexo fR cm

f cm

Do cmHo cm

1 1 1

1 1 11,5 6

1 4 1 56 6

1,2 12

f Di Do

Di

DiDi cm mm

1 1 1

1 1 11,5 6

1 4 1 56 6

1,2 12

f Di Do

Di

DiDi cm mm