Fontes primárias As fontes primárias são aquelas que possuem luz própria. São chamadas também...

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