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1.      Conceitos Fundamentais

Luz: fluxo de "partículas"(fótons) emitidas por uma fonte.

Fonte de Luz: emitem luz e podem ser:

- Primária ou corpo luminoso: Emite luz própria, EX: Estrelas

- Secundaria ou corpo iluminado: reflete luz, EX: Lua

            - Pontual ou puntiforme: as dimensões da fonte de luz são desprezíveis em relação a distancia do observador, EX: as estrelas, faróis de um veiculo muito distante do observador

            - Extensa: as dimensões da fonte de luz NÃO são desprezíveis em relação a distancia do observador, EX: faróis de um veiculo muito próximo do observador

            - Monocromática: emissão apenas de um tipo de cor, EX: laser

            - Policromática: emissão de uma combinação de cores, EX: luz branca

 

Raios de Luz:

RaiosLuz.jpg

 

    Meios de Propagação:

 

Transparente

 

 

 

 

 

 

 

 


Visualização perfeita, grande parte dos raios de luz passam(refratão) pela superficie.

Ex: vidro de carro sem película

Translúcido

Pouca visualização, muitos raios de luz passam(refratão) pela superficie, ou seja, não é possivel ver com nitides o objeto atraves da superfície.

Ex: vidro jateado

OPACO

Visualização quase nula, pouquissimos raios de luz passam(refratão) pela superficie.

Ex: parede

 

Sombra: é a região do espaço que não recebe luz direta da fonte de luz.

Penumbra: é a região do espaço que recebe parte luz direta da fonte de luz, sendo encontrada quando um corpo opaco é iluminado por uma fonte de luz extensa.

Princípios: são as regras a serem obedecidas no estudo da formação das imagens através do encontro dos raios de luz, são:

            - Propagação retilínea dos raios de luz: os raios de luz se propagam em linha reta.

            - Independência dos raios de luz: os raios de luz se propagam de forma independente, ou seja, tal propagação não interfere no caminho percorrido pelos raios de luz mesmo que eles se interceptem.  Ex: “canhão” de luz vermelha interceptando um “canhão” de luz verde, as cores continuam as mesmas em sua propagação.

            - Reversibilidade dos raios de luz: eles se propagam no caminho inverso do caminho original sem sofrer modificações.

 

2. Reflexão, refração e absorção

            Reflexão: os raios de luz refletem ao incidir em uma superfície transparente, translúcida e opaca. Lembrando que a quantidade de raios de luz refletidos é diferente em cada uma dessas superfícies.

            Refração: os raios de luz passam (refratam) ao incidir em uma superfície transparente, translúcida e opaca. Lembrando que a quantidade de raios de luz refratados é diferente em cada uma dessas superfícies.

            Absorção: os raios de luz são absorvidos ao incidir em uma superfície transparente, translúcida e opaca. Lembrando que a quantidade de raios de luz absorvidos é diferente em cada uma dessas superfícies.

            Leis da reflexão:

                        1ᵒ Lei: o raio incidente, refletido e a normal estão na mesma superfície, são coplanares.

Reflexão.jpg

 

 

                        2ᵒ Lei: os angulo do raio incidente com a normal (i) e o ângulo do raio refletido com a normal (r) são iguais, ou seja, i = r.

 

Leis da refração:

                        1ᵒ Lei: o raio incidente, refletido e a normal estão na mesma superfície, são coplanares.

                        2ᵒ Lei ou lei de Snell descartes: diz que;

 

 

 

Câmara Escura:

CamaraEscura.jpg

 

3.      Espelhos Esféricos: Côncavo e Convexo:

 

EspelhoConcavo-Convexo.jpg

 

 C -> centro óptico,                      F -> foco ou distancia focal,  V -> vértice

 

Formação de imagens:

 

      Côncavo:

ImagensEspelhoConcavo.jpg

      Convexo:

 

ImagemEspelhoConvexo.jpg

 

4.      Espelho Plano:

ImagemEspelhoPlano2.png

Formação de Imagem:

 

ImagemEspelhoPlano.png

ImagemEspelhoPlano1.jpg

 

Translação de espelho plano:

translacao-de-um-espelho-plano1.png

d = pB - pA   (I)
D = (pB + pB’) - (pA + pA’) = 2.pB – 2.pA = 2.(pB – pA)   (II)

Substituindo a equação (I) na (II), temos que:

D = 2.d

Associação de espelhos planos

 

Campo Visual

 

5.Lentes

     

São:

     

LentesConvergente-Divergente.png

 

 

Tipos de lente:

 

tipos de lentes.jpg

 

Formação de Imagem:

 

Lentes.jpg

 

Equação de GAUSS:

 

EquacaoGaussOptica.PNG

Podemos analisar e entender que;

Objeto real: p > 0                 Imagem real: p' > 0              Imagem virtual: p' < 0


Para a distância focal f, temos:


Lente convergente: f > 0                             Lente divergente: f < 0


p, p’ e f se relacionam pela Equação de Gauss:


1/f = 1/p + 1/p'


Aumento linear transversal A


Sejam i e o as alturas da imagem e do objeto, respectivamente. A relação entre i e o é indicada por A e recebe o nome de aumento linear transversal:


A = i/o

 

Convenção de sinais:


Imagem direita: A > 0                       Imagem invertida: A < 0


O aumento linear transversal e as abscissas p e p’ do objeto e da imagem também se relacionam:


A = -p'/p

 

 

6.      Olho Humano

OlhoNormal.jpg

 

 

Defeito da visão:

 

Presbiopia.jpg

Hipermetropia.jpg

Miopia.jpg

astigmatismo.jpg

 

 

7.Prismas, conceitos básicos

 

Prisma o elemento óptico transparente com superfícies retas e polidas que é capaz de refratar a luz nele incidida. O formato mais usual de um prisma óptico é o de pirâmide com base quadrangular e lados triangulares.

 

 

 

A aplicação usual dos prismas ópticos é seu uso para separar a luz branca policromática nas sete cores monocromáticas do espectro visível, como mostrado acima, além de que, em algumas situações poder refletir tais luzes.

 

Funcionamento do prisma

 

Quando a luz branca incide sobre a superfície do prisma, sua velocidade é alterada, no entanto, cada cor da luz branca tem um índice de refração diferente, e logo ângulos de refração diferentes, chegando à outra extremidade do prisma separadas.

 

Tipos de prismas

 

Prismas dispersivos são usados para separar a luz em suas cores de espectro.

 

Prismas refletivos são usados para refletir a luz.

 

Prismas polarizados podem dividir o feixe de luz em componentes de variadas polaridades.

   

Exercícios de fixação

 

1) Adalfranio comprou um espelho côncavo e para testar colocou seu cachorro a 10cm na frente dele, assim, verificou que a imagem formada tinha 0,6m. Sabendo-se que a distancia da imagem para o cachorro tinha 90cm, qual é o altura do cachorro? Que imagem é formada pelo espelho? Se Adalfranio aproximasse o cachorro do espelho, ou seja, colocasse ele a 5cm do espelho a imagem seria a mesma?Justifique. Qual a distancia focal e do centro óptico?A imagem aumentou ou diminuiu quanto em relação ao cachorro?

 

2) De acordo com os conhecimento estudados sobre óptica, qual a diferença entre lente e espelho? Qual a principal função da pupila, do cristalino, da retina e da íris? Qual a diferença entre hipermetropia e miopia?

 

3) faça o esboço de cada imagem relacionada a seguir inserindo a distancia do objeto para imagem, a distancia da imagem para o espelho, a altura do objeto e determine a distancia focal e o centro óptico delas:

 

real, invertida, esquerda e maior / virtual, direita e maior / imprópria / real, invertida, esquerda e igual / Real , direita e menor.



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