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Óptica Geométrica Professor: Adelício

Óptica Geométrica Professor: Adelício. 1. Conceitos básicos:. LUZ é Energia radiante que se propaga por meio de ondas eletromagnéticas. A luz se propaga com velocidade c constante em um meio homogêneo (no vácuo c = 300 000 000 m/s ou 3.10 8 m/s). FONTES DE LUZ.

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Óptica Geométrica Professor: Adelício

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Presentation Transcript

  1. Óptica Geométrica Professor: Adelício

  2. 1. Conceitos básicos: LUZ é Energia radiante que se propaga por meio de ondas eletromagnéticas. A luz se propaga com velocidade c constante em um meio homogêneo (no vácuo c = 300 000 000 m/s ou 3.108 m/s).

  3. FONTES DE LUZ • Fontes primárias: tem um mecanismo próprio para emissão de luz. • Fontes secundárias: recebem luz de outra fonte e emite parte dela.

  4. Conceitos básicos da Óptica geométrica • Raio de luz: São linhas que representam graficamente a direção e o sentido de propagação da luz. • Feixe de luz: conjunto de raios. • Cônico convergentecônico divergente cilíndrico

  5. MEIOS DE PROPAGAÇÃO DA LUZ • Meio Transparente: • Meio Translúcido: • Meio Opaco:

  6. FENÔMENOS ÓPTICOS • REFLEXÃO REGULAR DIFUSA

  7. REFRAÇÃO: Ocorre quando a luz muda o meio de propagação • REGULAR DIFUSA

  8. ABSORÇÃO • A energia luminosa é convertida em outra forma de energia • OBS: Reflexão, Refração e Absorção podem ocorrer simultaneamente

  9. A COR DE UM CORPO • A luz branca é um conjunto de cores. • A cor do corpo é definida pela cor refletida pelo corpo

  10. Princípios da Óptica Geométrica: • Princípio da propagação retilínea da luz: Em um meio transparente e homogêneo a luz se propaga em linha reta • Princípio da independência da luz: Quando dois(ou mais) raios luminosos se cruzam, cada um se movimenta independente do outro. • Princípio da reversibilidade A trajetória da luz não se modifica quando invertemos o sentido de propagação.

  11. Câmara escura de orifício • É uma caixa com paredes opacas, com um pequeno orifício onde pode passar a luz. • Quando aproximamos os objetos dessa caixa podemos ver ao fundo a formação de uma imagem invertida do objeto.

  12. Relações entre as distâncias e alturas • A relação podemos chegar através do conceito de triângulos semelhantes e é dada como:

  13. Fonte Puntiforme Sombra Obstáculo Anteparo Fonte extensa Sombra Penumbra Sombra e Penumbra • Sombra: região do espaço onde não há iluminação. • Penumbra: região mal iluminada.

  14. Sombra Sol Lua Penumbra Eclipses: a. Eclipse Solar: Eclipse Total Terra Eclipse Parcial

  15. Sol Lua Terra b. Eclipse Lunar: Eclipse Parcial Eclipse Total Eclipse Parcial

  16. Estudo da Reflexão da Luz

  17. N RI RR i r S Reflexão da Luz: Reflexão é o fenômeno que consiste no fato de a Luz voltar a se propagar no meio de origem, após incidir na superfície de separação desse meio com outro. Elementos da Reflexão: RI: raio de luz incidente na superfície S; N: reta normal i: ângulo de incidência RR: raio de luz refletido pela superfície S r: ângulo de reflexão

  18. 1ª Lei da reflexão A reta normal, os raios incidentes e refletidos são coplanares (estão no mesmo plano). 2ª Lei da reflexão O ângulo de incidência (i) é igual ao ângulo de reflexão (r).

  19. N RI RR i r Observações: • As leis da reflexão são válidas para quaisquer tipos de superfícies refletoras, planas ou curvas, pois a reflexão ocorre de maneira localizada em um único ponto. • As leis da reflexão não dependem da cor da luz, isto é, todas as cores sofrem reflexão exatamente da mesma forma.

  20. Incidência Normal: Incidência Rasante: N N i = r = 90º i = r = 0º • Os ângulos de incidência e de reflexão variam no intervalo que vai de 0º a 90º. • as leis da reflexão também são obedecidas em superfícies irregulares (Reflexão difusa).

  21. Espelhos planos: É o mais simples e o primeiro dos diversos sistemas ópticos que estudaremos. É o único sistema óptico que é sempre ESTIGMÁTICO (as imagens são perfeitas). São, em geral, representados graficamente da seguinte forma:

  22. d d d d P P P’ A A’ B B’ C C’ Formação de Imagens no Espelho Plano: a) Ponto material: P’ i b) Corpo Extenso: r = i

  23. Características da imagem: • Quanto a natureza: A Imagem conjugada por um Espelho Plano é sempre Virtual em relação ao Objeto Real. • Quanto a posição: Podemos dizer que a imagem formada por um espelho plano é SIMÉTRICA ao objeto em relação ao plano do espelho.

  24. Quanto a forma e tamanho: Mesma forma e tamanho do objeto. • Quanto a orientação: Direita em relação ao objeto. • ENANTIOMORFAS: O objeto e a imagem tem a mesma forma e tamanho mas não se encaixam por simples sobreposição.

  25. F F’ i O Construção Fundamental:

  26. Campo Visual: Campo Visual

  27. x x x D Objeto Imagem 2 Imagem 1 d x + d Objeto Translação de um Espelho Plano: Observação:  x + x + D = (x + d) + (x + d) 2x + D = 2x + 2d Vi = 2.VE D = 2d d é o deslocamento do espelho D é o deslocamento da imagem

  28. E (antes) O    E (depois) Rotação de um Espelho Plano: RR (depois) RR (antes)   = 2.

  29. E1 O (objeto) i1 E’2 E2 i2 E’1 Associação de espelhos planos: Número de divisões da circunferência (n)  Número (N) de imagens formadas i'1 = i’2

  30. Observações: Se (360º / ) é um número par, o objeto pode estar colocado em qualquer posição entre os espelhos. Se (360º / ) é um número ímpar, para se obter N imagens o objeto deve estar sobre o plano bissetor do ângulo .

  31. Espelhos Esféricos: Introdução: Côncavo Convexo

  32. Representação Gráfica dos espelhos Côncavos Representação Gráfica dos espelhos Convexos

  33. Eixo Principal α V C F f f Eixo Secundário R Elementos de um espelho esférico: R = 2.f

  34. α 10º V E.P. E.P. C V C Condições de nitidez de Gauss: 1ª Condição: 2ª Condição:

  35. V F C Raios Notáveis: a. Espelhos Côncavos:

  36. V F C b. Espelhos Convexos:

  37. Determinação gráfica das imagens conjugadas pelos espelhos esféricos:  NATUREZA:(real, virtual ou imprópria)  POSIÇÃO:(lugar em relação ao espelho)  TAMANHO:(maior, menor ou do mesmo tamanho do objeto)  ORIENTAÇÃO:(direita ou invertida)

  38. a. Espelhos Côncavos: Objeto V F C Imagem a.1. Objeto antes de C: Natureza: Real Posição: Entre C e F Tamanho: Menor Orientação: Invertida

  39. Objeto V C F Imagem a.2. Objeto em C: Natureza: Real Posição: Em C Tamanho: Igual Orientação: Invertida

  40. Objeto V F C Imagem a.3. Objeto entre C e F: Natureza: Real Posição: Antes de C Tamanho: Maior Orientação: Invertida

  41. Objeto V F C a.4. Objeto em F: Natureza: Imprópria

  42. Objeto V F Imagem a.5. Objeto entre F e V: Natureza: Virtual Posição: Depois de V Tamanho: Maior Orientação: Direita

  43. Objeto Imagem V C F b. Espelhos Convexos: Natureza: Virtual Posição: Entre V e F Tamanho: Menor Orientação: Direita

  44. Objeto p R o f V F C i p’ Imagem Espelhos Esféricos II: 1. Estudo Analítico: R = 2.f

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