Professor : DUDU
Disciplina : Física Óptica (FO)
Introdução
Óptica é a parte da física que estuda a luz: energia
radiante (ondas eletromagnéticas) capaz de causar,
em nós, a sensação da visão.
Fontes de Luz
•Primária
•Secundária
Primária
•Fontes que emitem luz
própria
Corpos luminosos: são os
corpos que emitem luz própria.
Exemplo: o Sol, as estrelas, a
chama de uma vela, etc.
Sol
Secundária
•Refletem luz
•Não emitem luz própria
Lua
Corpos iluminados: são os corpos que
refletem luz.
Meios Físicos
Meios Transparentes: Permitem a
passagem da luz sem desvios.Ex:Vácuo,
pequenas camadas de ar, vidro e água.
Corpos transparentes: são os corpos
que se deixam atravessar
totalmente pela luz
Meios Translúcidos: A luz sofre desvio
e há bastante difusão.Ex:Neblina,
papel vegetal .
Corpos translúcidos: são os corpos que
se deixam atravessar parcialmente pela luz.
Meios Opacos: A luz não se
propaga.Ex: Alvenaria, madeira.
Corpos opacos: são os corpos que
impedem a passagem da luz.
Princípios da Óptica Geométrica
INTRODUÇÃO
•Propagação Retilínea
•Reversibilidade
•Independência
Propagação retilínea
Em um meio homogêneo a
luz propaga-se em linha reta.
Eclipse
As provas mais simples de que a luz se propaga em
linha reta são a formação da sombra e a câmara
escura.
Aplicações dos princípios:
Câmara Escura
p
p
O
I
p
p
=
I
O
Sombras e alturas
anteparo
opaco
Fonte de luz
a
b
a = altura do anteparo
b = distância entre a fonte
e o anteparo
Sombras e alturas
sombra
anteparo
opaco
c
Fonte de luz
a
b
d
c = altura da sombra
d = distância entre a fonte e a sombra
Sombras e alturas
c
a
b
d
A semelhança de triângulos nos diz que:
a = c
b
d
FIM
Reversibilidade
A
B
A trajetória seguida pela luz
independe do sentido de propagação.
Independência
Quando dois ou mais raios se
cruzam cada um age
independentemente do outro.
Princípios da Óptica Geométrica
Princípio da Propagação
Retilínea da Luz:
Princípio da Reversibilidade da
Luz:
Princípio da Independência
dos Raios de Luz:
CÂMARA ESCURA = Máquina fotográfica
•A imagem é invertida e reversa.
Ex.: p vira d
Resumo da aula:
•Fontes ( 1º ou 2 º)
•Fenômenos (reflexão, refração e absorção)
•Meios (transparente,translúcido e opaco)
•Princípios (propagação retilínea,
reversibilidade e independência)
Sombra e Penumbra
Corpo
Penumbra

Fonte
Sombra
Sombra e Penumbra
Área não
iluminada
Aqui você
pode ver que
existem duas
regiões. Uma
iluminada e
outra não
penumbra
penumbra
sombra
Agora você
tem três
regiões. Uma
iluminada
somente por uma
das lâmpadas,
chamada penumbra, outra iluminada pelas duas lâmpadas, e outra que não é
iluminada por nenhuma, denominada sombra.
Reflexão
Reta Normal
Sempre perpendicular ( 90º) à superfície.
Normal.
Superfície
Normal.
Reta Normal
Sempre perpendicular ( 90º) à superfície.
Normal.
Superfície
Tipos de Reflexão:
Reflexão regular (especular)
Ocorre em superfícies polidas (bem
lisas).Raios que incidem
paralelamente são refletidos
paralelamente.
Reflexão irregular (difusa)
Ocorre em superfícies rugosas.
Raios que incidem paralelamente
NÃO são refletidos paralelamente.
Nos dois casos:
i = r
^
i
^
i
^
r
reflexão regular
^
r
reflexão difusa
Regular ou Especular
Irregular ou Difusa
Regular
Difusão
Leis da reflexão
 1º Lei =O raio incidente (RI), o raio
refletido (RR) e a normal (N)
pertencem ao mesmo plano.
RI
N
RR
2 º Lei =O ângulo de incidência é
sempre igual ao ângulo de reflexão
(i = r)
reta
normal
ângulo de N
incidência
ângulo de
reflexão
raio
refletido
raio
incidente
Sempre i = r
Um espelho plano possui duas partes:
Refratora ( vidro ou cristal)
Refletora ( alumínio ou prata)
Para que ocorra
reflexão o objeto deve
ficar na parte da frente
do espelho.
Os risquinhos
representam a
parte de trás do
espelho.
Características:
1-Simetria das Imagens.
x
x
Distância objeto ao espelho é igual a
distância imagem ao espelho .
Distância entre B e a imagem de A?
Resposta: 40 cm
A
8 cm
B
B`
16 cm
16 cm
16 + 16 + 8 = 40 cm
A`
8 cm
2-Objeto e imagem possuem o
mesmo tamanho.
A’
A
B’
B
C
C’
Obs.: A imagem é direita (não
fica de ponta cabeça).

Se a distância entre um objeto e sua imagem é de 4
metros ,a distância da sua imagem até o espelho é de 2
metros.( V ou F)
E
o
i
Verdadeiro
Qual a imagem correta?
 3-Imagens Enantiomorfas.
Esquerda vira direita e vice-versa.
A palavra MU refletida fica UM.
Campo Visual de um espelho plano:
–tamanho do espelho
–posição entre observador e espelho
Campo Visual:
1.Prolongue o espelho.
2.Ache a imagem.
(Equidistante e
perpendicular ao
prolongamento).
3.Da imagem sai raio que
passa pelas extremidades do
espelho.
CAMPO VISUAL DE UM
ESPELHO PLANO
Observador
1.Prolongue o
Espelho.
E
CAMPO VISUAL DE UM
ESPELHO PLANO
Observador
Imagem
2.Ache a imagem.
(Equidistante e perpendicular
ao prolongamento).
CAMPO VISUAL DE UM
ESPELHO PLANO
Observador
Imagem
2.Ache a imagem.
(Equidistante e perpendicular
ao prolongamento).
CAMPO VISUAL DE UM
ESPELHO PLANO
Observador
Imagem
CAMPO VISUAL DE UM
ESPELHO PLANO
Observador
3.Raio sai da imagem e
passa pelas extremidades
do espelho.
Campo Visual
Imagem
Campo Visual: construção
O
B
C
Quais os pontos
serão vistos
através do
espelho pelo
observador O ?
D
E
A
F
G
espelho
plano
imagem do
observador
1.Prolongue o
Espelho.
O
B
C
2.Ache a imagem do
E
observador O.
(Eqüidistante e
perpendicular ao
prolongamento).
D
A
F
G
espelho
plano
imagem do
observador
O
B
3.Raio sai da
imagem e
passa
pelas
extremidades
do espelho.
C
D
E
A
F
G
espelho
plano
imagem do
observador
O
B
C
D
E
A
Os pontos
dentro
do campo
visual são :
D, E, F e G.
CAMPO VISUAL
F
G
espelho
plano
Qual ponto está no campo visual?
Resposta: B
Campo
Visual
É necessário um espelho com a metade
do nosso tamanho para que possamos
nos enxergar totalmente.
ROTAÇÃO DE UM ESPELHO PLANO
b = 2 . 

b
Quando um espelho gira de um ângulo  ,
o raio refletido gira um ângulo 2 .
Qual a distância entre L e A por reflexão?
A’
2 m
A’
6 m
2 m
8 m
D=?
8 m
6 m
No triângulo hachurado, temos:
d  6 8
2
d
6
m
2
d  36  64
2
d  100
 d  10m
2
8
m
2
Associação de espelhos
Podemos associar dois espelhos planos. O
número de imagens é o resultado de
reflexões sucessivas nos dois espelhos.
De modo Geral:
N
360

1
N=número de imagens por cada objeto
 = ângulo formado entre os dois espelhos
Múltiplas imagens
formadas por dois
espelhos
Exemplo para 90º
Note que uma
imagem
levantou o
braço direito
e duas
o esquerdo.
1.Quantas imagens
existem?
Resposta: 4
2.Quantos corpos
são visíveis de
fora do sistema?
Resposta: 5
3.Qual o ângulo entre os espelhos?
Resposta: 72 º
Resumo:
Imagem com as seguintes características:
real
virtual
•Natureza contrária do objeto
•Direita (mesma orientação do objeto)
•Enantiomorfa (lado contrário)
•Simétrica ( 1m = 1m)
•Mesmo tamanho ( 0,5m = 0,5m)
Resumo das características:
Imagem:
• Simétrica.
• Mesmo tamanho.
• Enantiomorfa (Reversão lateral).
• Natureza Oposta
3 cm
F
real
3 cm
5 cm
5 cm
Espelho plano
virtual
Características dos
espelhos planos:
Imagem do mesmo
tamanho do objeto,
simétrica,
direita e reversa.
Download

Física Óptica