Prof Raphael Carvalho PTICA GEOMTRICA a parte da
- Slides: 141
Prof. : Raphael Carvalho
ÓPTICA GEOMÉTRICA É a parte da Física que estuda os fenômenos relacionados com a luz e sua interação com meios materiais.
LUZ Forma de energia radiante que se propaga por meio de ondas eletromagnéticas. A velocidade da luz no vácuo é de cerca de 300. 000 km/s.
FONTES DE LUZ As fontes de luz ou luminosas podem ser de 2 tipos: n Primárias São aquelas que produzem a própria luz que emitem.
n Secundárias São aquelas que refletem a luz que outras fontes emitem.
RAIOS DE LUZ • São segmentos de reta orientados que representam o sentido de propagação da luz e auxiliam na construção de imagens em diversos sistemas ópticos.
FEIXE DE LUZ • É um conjunto de raios de luz. Pode ser de 3 tipos: n Convergentes
n Divergentes
n Paralelos
INTERAÇÃO DA LUZ COM MEIOS MATERIAIS • Podemos classificar os meios materiais de acordo com a forma com que a luz se propaga (ou não) nos mesmos.
– Meios Transparentes Permitem que a luz se propague neles e, também, que as imagens ou objetos possam ser vistos nitidamente.
– Meios Translúcidos Permitem que a luz se propague neles mas as imagens não podem ser vistos com nitidez.
– Meios Opacos Não permitem a propagação da luz.
FENÔMENOS ÓPTICOS • Quando um feixe de luz atinge uma superfície de separação entre 2 meios pode ocorrer uma série de fenômenos. Na óptica geométrica os 3 principais são:
– Reflexão É o fenômeno no qual o feixe de luz atinge a superfície de separação entre 2 meios e retorna ao meio onde já se encontrava propagando. Pode ser de 2 tipos: n Regular: Normalmente ocorre em superfícies lisas e polidas.
n n Difusa: Ocorre em superfícies rugosas OBS: A quase totalidade dos objetos que enxergamos em nosso dia-a-dia refletem a luz de forma difusa.
– Refração É o fenômeno no qual um feixe de luz se propagando em um meio atinge uma superfície de separação e passa a se propagar em outro meio.
– Absorção Neste fenômeno parte da energia do feixe de luz é absorvida pela superfície de separação entre 2 meios.
A DISPERSÃO DA LUZ • Um feixe de luz pode ser monocromático (quando possui apenas uma cor associada a ele – ou um comprimento de onda específico para aquela cor) ou policromático (quando possui várias cores – ou comprimentos de onda – em sua composição).
• A luz do sol, por exemplo, é policromática e possui uma infinidade de cores em sua composição, as quais podem ser divididas em 7 cores principais.
• As cores de todos os objetos que podemos visualizar são o resultado da reflexão de uma parte da luz policromática que neles incide.
PRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICA • Princípio da Propagação Retilínea da Luz. – Nos meios homogêneos, isotrópicos e transparentes, a luz se propaga em linha reta.
• Princípio da Reversibilidade dos Raios Luminosos. – A forma da trajetória de um raio de luz não depende do sentido de sua propagação.
• Princípio da Independência dos Raios Luminosos. – Quando 2 ou mais feixes luminosos se interceptam em sua trajetória eles não modificam suas características após a interferência.
CONSEQUÊNCIAS DOS PRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICA • Sombra e Penumbra. n Fontes puntiformes ou pontuais podem produzir apenas sombra.
n Fontes extensas produzem sombra e penumbra.
• Eclipses
• Eclipses
• Formação de Imagens no Interior de Câmaras Escuras.
Relação Geométrica
• Determinação da Altura de Objetos por Semelhança de Triângulos.
Solução
TEORIA DE FORMAÇÃO DE IMAGENS • Classificações de pontos objeto e pontos imagem.
ESPELHOS PLANOS • Nos espelhos planos as imagens se formam por reflexão regular. Vamos estudar agora como as imagens se formam e algumas de suas propriedades.
n Vamos adotar a seguinte nomenclatura: I Raio incidente no espelho; N Reta normal à superfície do espelho no ponto onde o raio de luz o atinge; R Raio refletido associado ao raio incidente.
• As Leis da Reflexão Regular: – 1 a – O raio incidente, a normal e o raio refletido são coplanares.
– 2 a – O ângulo formado entre o raio incidente e a normal (i) é igual ao ângulo formado entre o raio refletido e a normal (r). http: //www. youtube. com/watch? v=QAj 9 i. YXPL-A
CONSTRUÇÃO DAS IMAGENS • Para que um observador consiga ver a imagem refletida pelo espelho é preciso que raios provenientes do objeto sejam refletidos pelo espelho e alcancem seu olho. Isto pode acontecer para diferentes posições do observador.
• A imagem pode ser localizada, conforme vimos, aplicando as leis da reflexão. Precisamos de apenas 2 raios luminosos para obtê-la. http: //www. youtube. com/watch? v=rs 7 m. BQp. WQg. M
CAMPO VISUAL DE UM ESPELHO PLANO Podemos determinar o campo visual de um espelho plano (a região do espaço que pode ser vista por reflexão) usando um procedimento simples.
• Exercício
TRANSLAÇÃO DE UM ESPELHO PLANO Quando um espelho plano se desloca uma distância d do observador sua imagem desloca-se uma distância D = 2 d. Vejamos.
ASSOCIAÇÃO DE ESPELHOS PLANOS Quando dois espelhos planos são associados formando um ângulo alfa entre eles haverá a formação de n imagens, onde n obedece à seguinte relação: Obs: O ângulo alfa deve ser expresso em graus. CUIDADO: Quando a relação entre os ângulos (360º/alfa) for um número par, o ponto objeto P poderá assumir qualquer posição entre os dois espelhos, mas se for um número ímpar, o ponto objeto P, deverá ser posicionado no plano bissetor de alfa.
Classificação:
Convenção de sinais Espelho côncavo com seu foco positivo Espelho convexo, com seu foco negativo.
Convenção de sinais C F Eixo principal F Convergente ou côncavo Divergente ou convexo F positivo F negativo C
Relação entre F e R: convergente divergente f= Distância focal, Positiva f= Distância focal, negativa N C N F F f f R F=R/2 R C
Reversibilidade dos raios C F Eixo principal C F
Reversibilidade dos raios Eixo principal F C
Localização da imagem Método Gráfico
Construção Gráfica das Imagens Posição do Objeto: Antes do ponto C C Características da Imagem • Real • Menor que o objeto • Invertida F V Posição da Imagem Entre F e C
Posição do Objeto: No ponto C C Características da Imagem • Real • Mesmo tamanho que o objeto • Invertida F V Posição da Imagem No ponto C
Posição do Objeto: Entre C e F C Características da Imagem • Real • MAIOR que o objeto • Invertida F V Posição da Imagem Antes do ponto C
Posição do Objeto: Coincidente com F C Características da Imagem • Imagem Imprópria F V
Posição do Objeto: Entre F e V C F Características da Imagem • Virtual • MAIOR que o objeto • Direita V Posição da Imagem Atrás do espelho
Posição do Objeto: Qualquer posição V Características da Imagem • Virtual • menor que o objeto • Direita F Posição da Imagem Atrás do espelho (Entre V e F) C
Resumão!!!
C F C F C F
F C F F C
Equação dos espelhos
Equação dos espelhos p p’ A h C F h’ A’ Eixo principal
Equação dos espelhos p p’ A h C F h’ A’ Eixo principal
Equação dos espelhos p p’ A h i C r F h’ A’ Eixo principal
Equação dos espelhos
Convenção de sinais para p, p’ e R Aumento transversal • • • p é positivo, se o objeto está no lado do espelho da luz incidente p’ é positivo, se a imagem está no lado do espelho da luz incidente R (e F) é positivo, se o centro de curvatura está do lado do espelho da luz incidente Para p>0 (distância do objeto ao espelho) o Se p’>0 n Imagem real (do mesmo lado da luz incidente) n A<0, imagem invertida o Se p’<0 n Imagem virtual (do outro lado da luz incidente) n A>0, imagem direita
Refração da Luz
Índice de Refração
Índice de Refração • • • c → velocidade da luz no vácuo. 3. 108 m/s v → velocidade da luz no meio em questão. n → índice de refração nar = nvácuo = 1 O índice de refração sempre será maior ou igual a 1.
Nomeclaturas:
Analogia com a Mecânica Piso (v maior) Tapete (v menor) Eixo com rodas livres
• 1ª Lei da Refração: • “O raio incidente, o raio refratado e a reta normal são coplanares. ” • 2ª Lei de Refração (Snell-Descartes) • n. A. sen i = n. B. sen r Snell Descartes
N Raio Refletido Raio Incidente Meio 1 Meio 2 900 Raio Refratado
Situações n. A < n B “Incide em um meio mais refringente”
Situações n. A > n B “Incide em um meio menos refringente”
Sempre sofre desvio? • Nem sempre! • Quando os índices de refração são iguais, e quando o raio incide perpendicularmente a superfície!!!
Situações de desvio do nosso dia
Situações de desvio do nosso dia
ngulo Limite
Reflexão Total (ou Interna) (passo a passo) nº 1
Reflexão Total (ou Interna) (passo a passo) nº 2
Reflexão Total (ou Interna) (passo a passo) “propriamente dita”
Cálculo do ângulo limite (L)
Sendo assim. . . • O fenômeno da Reflexão Total(ou Reflexão Interna) só pode acontecer quando o raio incidir em um meio menos refringente. • E só acontece quando o ângulo de incidência for maior que o ângulo limite (L)
Exemplos da Presença da Reflexão Total (ou Interna) no Nosso Dia.
Exemplos da Presença da Reflexão Total (ou Interna) no Nosso Dia.
Dióptro Plano 1º caso (olhando PARA a água)
Dióptro Plano 2º caso (olhando DA água)
Equação • Uma equação que “funciona em qualquer situação”. • di → profundidade ou altura da imagem. • do → profundidade ou altura do objeto. • npassa → meio no qual a luz incide • nprovém → meio na qual a luz “veio”
Classificação quanto ao formato Bordas Finas
Bordas Grossas
Classificação Óptica 1º caso (nlente>nmeio) – situação ‘normal’ Representação
Classificação Óptica 2º caso (nlente<nmeio) Representação
Elementos das Lentes Esféricas AO FO O FI AI Eixo Principal AO = Ponto Antiprincipal (OAo = 2 f) FO = Foco objeto AI = Ponto Antiprincipal (OAl = 2 f) FI = Foco imagem O = Origem Óptica (centro óptico)
Foco de uma lente convergente
Foco de uma lente divergente
RAIO NOTÁVEL 1 “Todo raio que entra pelo centro óptico (O) refrata sem sofrer desvio. ” AO FO O FI Lente Convergente AI Ao Fo O Fi Lente Divergente Ai
RAIO NOTÁVEL 2 “Todo raio que entra pelo foco (ou em direção a ele) refrata paralelamente ao eixo principal. ” AO FO O Lente Convergente FI AI Ao Fo O Lente Divergente Fi Ai
RAIO NOTÁVEL 3 “Todo raio que entra pelo ponto antiprincipal (ou em direção a ele) refrata sobre ele (ou em direção dele). ” AO FO O Lente Convergente FI AI Ao Fo O Lente Divergente Fi Ai
RAIO NOTÁVEL 4 “Todo raio que entra paralelo ao eixo principal refrata pelo foco (ou em direção a ele). ” AO FO O FI AI Ao Fo O Lente Convergente Lente Divergente Fi Ai
Lentes Convergentes Objeto antes do A A imagem é: • Menor • Real • Invertida AO FO O FI AI
Objeto sobre A A imagem é: • Mesmo Tamanho • Real • Invertida AO FO O FI AI
Objeto entre A e F A imagem é: • Maior • Real • Invertida AO FO O FI AI
Objeto sobre F A imagem é: • Imprópria AO FO O FI AI
Objeto Entre F e O A imagem é: • Maior • Virtual • Direita AO FO O FI AI
Objeto em qualquer posição A imagem é: • Menor • Virtual • Direita Ao Fo O Fi Ai
Estudo Analítico das Lentes AO FO O FI AI
Equação dos pontos conjugados ou equação de Gauss
Aumento Linear (A)
ANÁLISE DE SINAIS + → Lente Convergente - → Lente Divergente ou + → Objeto ou Imagem Real - → Objeto ou Imagem Virtual + → imagem Direita - → Imagem Invertida
Vergência (ou convergência ou divergência) da lente (grau) F F
Cálculo da Vergência (D) Unidade no SI: dioptria (Di) 1 Di = 1/m
Instrumentos Ópticos
Lupa (ou lente de aumento)
Microscópio Composto
Olho Humano
O olho humano
Olho: Física • A Retina é onde a imagem será formada. • A Córnea é uma membrana transparente que protege o olho. • O Cristalino é uma lente convergente com foco “ajustável”.
Representação de um olho. Para um olho normal (emétrope), de objetos localizados a 25 cm do olho até o infinito, são formadas imagens com nitidez na retina.
“Defeitos” de Visão Miopia Hipermetropia Presbiopia (vista cansada) Astigmatismo
Miopia • A miopia se caracteriza pela dificuldade de enxergar objetos distantes. • A imagem se forma antes da retina. • Ocorre devido a um cristalino muito convergente ou a um globo ocular alongado.
Miopia Correção • Como a imagem se forma antes da retina é preciso divergir os raios de luz para a imagem se formar sobre a retina. • A lente capaz de divergir os raios é a lente de divergente.
Hipermetropia �A hipermetropia se caracteriza pela dificuldade de enxergar objetos muito próximos do olho. �A imagem se forma depois da retina. �Ocorre devido a um cristalino pouco convergente ou a um globo ocular achatado.
Hipermetropia Correção • Como a imagem se forma depois da retina é preciso convergir os raios de luz para formar imagem sobre a retina. • A lente capaz de convergir os raios é a lente convergente.
Astigmatismo • O astigmatismo deve-se a um defeito lateral do globo ocular. • A correção do astigmatismo é feita com lentes cilíndricas, não estudadas no Ensino Médio.
- Dioptro plano
- Dios geometriza
- Media geomtrica
- Ejercicios de espejos concavos
- Geomtrica
- Fórmula termo geral pg
- Geomtrica
- Fuente luminosa puntual
- Geomtrica
- Tales de carvalho
- Escola secundária professor herculano de carvalho
- Aracy de carvalho
- Jonas lopes de carvalho neto
- Lionel carvalho
- Ana paula carvalho progressiva
- Carlos eduardo carvalho lima
- Mariana carvalho barbosa
- Choc de pointe en dôme de bard
- Maria miguel carvalho
- Los invitamos a ser parte
- Este parte aquele parte
- Como se leen las fracciones del 1 al 20
- Partes da eucaristia
- Ptica ara
- Krvni sistem riba
- Ptica selica zivi u vodi i pored vode
- Kolouste
- Nandu
- Uvećanica od knjiga
- Razvoj golemih gmazova-dinosaura
- Ptica z močnim kljunom
- Noj
- Necisnica
- Evolucija ptica
- Snijeg uvećanica
- Ptice mesojedi
- Zaštićene ptice u hrvatskoj popis
- Receptores de fibra í“ptica
- Skelet sisara
- Ptica trkacica vrsta
- Ptica
- Ptice trkačice vrste
- Koji su organi za varenje
- Moje su misli ptica
- Jastreb ptica
- Angie verona nude
- Raphael mudge
- Sn1per metasploit
- Christina raphael
- Eclipse lunar
- Raphael yuster
- Mark raphael baker
- The small cowper madonna by raphael donatello
- Ave maria de caccini vladimir vavilov
- Raphael hoffmann
- Raphael paintings angels
- Raphael gfeller
- Les makaras
- St raphael school bhopal
- Raphael gusdorf
- Raphael hirschi
- La misa de bolsena
- Raphael mudge
- Ansi/aama 101-85 windows
- Raphael dalleo
- School of athens 1509 raphael
- Raffaello sanzio biography
- Raphael mudge
- Raphael mudge
- Raphael sanchez ibm
- Raphael
- Les fonctions du dialogue
- Les trois graces raphael
- Mapping concurrentiel automobile
- Raphael phang
- La mayor parte de los reptiles dependen
- Ponga de su parte, véase muy bien en línea
- Brasilia qua parte paret belgis
- Triforio arquitectura
- I prodotti marcati ce sono assolutamente sicuri
- Estructura externa delos textos persuasivos
- En que parte de la biblia habla del diezmo
- Articoli determinativi femminili singolari
- Triglicerido
- Parte exterior de la cubierta superior de un edificio
- Surcos en la parte superior de la cabeza
- Mag. andreas ladner parte
- Partes del refrigerador
- Una vagoneta de 1000 kg de peso parte del reposo
- La biblia parte 1
- Partes que consta una cuenta
- Fac simile consulenza tecnica di parte commercialista
- Arbol y sus partes
- Historia que narra la biblia
- Parte luz
- Si una pizza de 25 cm de diámetro vale $ 800
- Mapa mental de cenicienta
- Parte della fisica che studia il moto dei corpi
- Los juegos de azar en la biblia
- Introduksyon katawan konklusyon example
- A parte o aparte
- I dieci comandamenti prima parte
- Brasilia qua parte paret belgis
- Citocinesis dibujo
- Antihispano es hiato
- Parte diversificada do currículo escolar
- Albero sintagmatico frasi complesse
- Transporte activo
- Entre eu ou entre mim
- Parte organica y dogmatica
- Partes de un poroto
- Es la parte de la oración que se conjuga
- Cisura de ronaldo
- La parte
- Ano ang pangunahing balita sa dyaryo
- Halimbawa ng diwa ng tula
- é a parte do planeta em que pisamos
- Cuales son las fases del calentamiento fisico
- Isotopi
- Parte fetal da placenta
- Mi primer proyecto de emprendimiento parte 2
- Mga bahagi ng teksto ng pagsulat
- L'angolo di deriva è causato dalle forze motrici
- Andreas ladner parte
- Proceso
- Cual es la parte abdominal del cuerpo humano
- Partes de la constitución nacional argentina
- Arbol y sus partes
- Objetivo de un comic
- Parte aerea della pianta
- Katangian ng liham pangkaibigan
- Qué abarca el dominio territorial
- Parte de una escalera
- Foguete
- Nch 998
- Que dice la biblia acerca del purgatorio
- Qué es folclor narrativo
- Parte invariabile del discorso
- El computador y sus partes
- Parte del proceso
- Predicato nominale
- Ppm