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ESPELHOS 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 dimensões

Pontuais- Tem dimensões desprezíveis.

Extensas- Suas dimensões não podem ser desprezadas.

Quanto à natureza

Primárias – 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 sombra

Quando 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 luz

A 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 OrifícioCâmara Escura de Orifício

D d

hH

H

D=

h

d

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01.(UESB) Em uma câmara escura de orifício, construída artesanalmente para tirar fotografias, a distância entre o orifício e a parede interna na qual se prende o filme fotográfico é igual a 5cm.Sabendo-se que o filme tem altura de 20cm, pode-se afirmar que a distância mínima, em centímetros, em relação à câmara, em que uma pessoa de 1,8m de altura deve se posicionar, para que se obtenha uma fotografia de corpo inteiro, é igual a

01) 36002) 18003) 9004) 4505) 30

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RESOLUÇÃO

180 20

52 90 45

H h cm cm

D d D cmD D cm

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A COR DE UM CORPO

• LUZ BRANCA

AO INCIDIR NUM PRISMA

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LUZ BRANCA

VERMELHA

ALARANJADA

AMARELA

VERDE

AZUL

ANIL

VIOLETA

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

LUZ BRANCA

CORPO

VERMELHO

LUZ VERMELHA

LUZ BRANCA

CORPO AMARELO

LUZ

AMARELA

LUZ BRANCA

LUZ BRANCA

CORPO BRANCO

LUZ BRANCA

CORPO PRETO

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01.(UESB) Colocada em um quarto completamente escuro, que, em seguida, é iluminado com luz monocromática vermelha, uma bandeira do Brasil apresentará as cores

01) verde, amarela, azul e branca02) verde, amarela, azul e vermelha03) vermelha, preta e branca04) vermelha e preta05) vermelha e branca

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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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ÓPTICA

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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01. (FBDC)O ângulo que dois espelhos planos devem manter entre si para que sejam formadas 71 imagens de um determinado objeto é

(A) 5°.(B) 11°.(C) 20°.(D) 23°.(E) 35°

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Espelhos EsféricosCalota esférica que tem uma de suas faces refletora.

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Elementos Geométricos

C = Centro de curvatura

R = Raio de curvatura

V = Vértice do espelho

F = Foco do espelho

2

Rf

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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.

C

Ep

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.

C

Ep

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 refletidos

Imprópria, 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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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 AnalíticoEstudo Analítico

Equação de Gauss

Do

1

Di

1

f

1

Equação do Aumento linear

Do

Di

Ho

HiA

2

Rf

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Espelho

Côncavof +

Côncavof +

Convexof -

Convexof -

ImagemImagem

Real (Di+)Invertida (Hi -)

Real (Di+)Invertida (Hi -)

Virtual (Di -)Direita (Hi +)Virtual (Di -)Direita (Hi +)

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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

:

6

30

. ( )

40

40

2 220

Dados

Ho cm

Do cm

Esp convexo f

R cm

Rf

f cm

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1 1 1 1 3 2

60

1 1 1 1 5

20 30 601 1 1 60

1220 30 5

f Di Do Di

Di Di

Di cmDi

( 12)

6 3012

52,4

Hi Di Hi

Ho Do

Hi

Hi cm

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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

:

. ( )

3

31,5

26

5

Dados

Bola Esp convexo f

R cm

f cm

Do cm

Ho cm

1 1 1

1 1 1

1,5 6

1 4 1 5

6 61,2 12

f Di Do

Di

DiDi cm mm