ÓPTICA GEOMÉTRICA
Prof: Wild Lago
•
1.No princípio, Deus criou os céus
e a terra.
2. A terra estava informe e vazia;
as trevas cobriam o abismo e o
Espírito de Deus pairava sobre as
águas.
Trevas: Escuridão; Ausência de
luminosidade
3. Deus disse: "Faça-se a
luz!" E a luz foi feita.
• 4. Deus viu que a luz era boa,
e separou a luz das trevas.
5. Deus chamou à luz DIA, e
às trevas NOITE. Sobreveio a
tarde e depois a manhã: foi o
primeiro dia.
Referência: Bíblia Cristã;
Livro: Gêneses.
Capítulos: 1
Versículos: 1,2,3,4,5
1. Luz: 3. Divisão do estudo da
Conceitua – se
luz como sendo
um agente físico
capaz de
sensibilizar
nossos órgãos
visuais.
2- ÓPTICA é a parte da Física
que estuda um conjunto de
fenômenos (denominados
fenômenos luminosos) que têm
como causa determinante o
agente físico Luz.
Òptica
Devido à grande diversidade
de fenômenos luminosos e por
razões didáticas,
convencionou –se dividir o
estudo da Òptica em duas
partes principais.
4. Òptica Geométrica:
Estuda os fenômenos que são
explicados sem que seja necessário
conhecer a natureza do agente
físico luz. O estudo feito é baseado
em leis empíricas, que irão
constituir os princípios fundamentais
da Òptica geométrica.
A propagação retilínea,
a reflexão e refração
são os fenômenos
estudados por esse
ramo da Óptica.
5. Òptica Física:
Estuda os
fenômenos cuja
compreensão e
elaboração de
leis só é
possível com o
conhecimento
da natureza do
agente físico a
Luz.
A interferência, a
polarização, difração,
dispersão são
exemplos de
fenômenos
estudados na Òptica
Física.
É costume subdividir – se a
Óptica Física em outros
capítulos:
·
Óptica Ondulatória.
·
Óptica Quântica.
·
Óptica
Eletromagnética.
Além dessa
divisão
tradicional, é
costume citar:
a Fotometria,
que trata do
estudo
quantitativo
das fontes de
luz, e a Òptica
Fisiológica,
que estuda o
olho humano e
suas
anomalias.
CONCEITOS BÁSICOS DA ÓPTICA
6. Raio de Luz
É um ente geométrico (uma
linha) que representa a
direção e o sentido de
propagação da luz.
7. Pincel luminoso
É um conjunto de raios
provenientes de um
mesmo ponto e que
apresentam uma
pequena abertura
angular uma relação aos
outras.
8. Feixe luminoso
Consiste em um
conjunto de raios
luminosos, cuja
abertura angular
entre os raios é
relativamente
grande, de modo a
abranger uma região
ampla do espaço.
9. Classificação dos feixes
(ou dos pincéis):
9.3 CILÍNDRICO:Os
raios de luz são todos
paralelos entre si.
9.1 CÔNICO DIVERGENTE:
Os raios de luz divergem a partir
de um único ponto P.
Os raios luminosos
provenientes do
Sol.
Ex:A
luminosidade
de uma
lâmpada
9.2 CÔNICO
CONVERGENTE:
Os raios de luz convergem
para um único ponto P.
Ex: As
lâmpadas que
iluminam uma
sala.
Ex: divergente
10 Fontes de
Luz
É todo corpo capaz
de emitir luz.
10.1 Fontes primárias
São aquelas que emitem
“Luz própria”, isto é, a
energia é proveniente de
outra modalidade de
energia, que é
transformada em energia
radiante luminosa.
Ex: lâmpada fluorescente e o sol
10.2 Fontes
incandescentes
São aquelas
que emitem luz
em decorrência
da
transformação
de sua energia
térmica em
energia
radiante
luminosa.
11
Fontes luminescentes
São que emitem luz,
embora se encontrem em
temperaturas
relativamente baixas.
Exemplos:As lâmpadas
fluorescentes; substâncias
fosforescentes em geral.
11.1
Fluorescentes:
Exemplos:
O Sol, cuja temperatura em
sua superfície é da ordem
de 6000C; as lâmpadas de
incandescência, cujo
filamento atinge uma
temperatura superior a
2000C.
são aquelas que
emitem luz apenas
enquanto perdurara
ação do agente
excitador. É o caso
das lâmpadas
fluorescentes.
11.2 Fosforescentes:
são aquelas que emitem luz
durante um certo tempo,
mesmo após ter cessado a
ação do agente excitador.
Um exemplo são os relógios
com mostradores luminosos
que permitem a visão no
escuro: substancias
depositadas sobre os
algarismos absorvem
energia luminosa durante o
dia e são capazes de emitir
tal energia durante a noite.
Nas fontes luminescentes,
a energia radiante emitida é
proveniente de energia
elétrica (descargas em
gases), de energia potencial
química (substancias
fosforescentes) etc.
12 Fonte
11.3 Fontes secundárias
puntiforme de luz
(corpos iluminados)
São aquelas que emitem
apenas luz recebida de
outros corpos. Tais
fontes só se tornam
visíveis quando estão
em presença de tais
corpos. Como exemplo
de fontes secundárias
citamos a Lua, nossas
roupas, a parede de sua
sala.
Uma fonte de luz
é dita puntiforme
quando suas
dimensões são
desprezíveis,
comparadas com
a distância que
separa a fonte
dos olhos e do
observador.
Ex: Uma
estrela em
relação a um
observador na
Terra.
13- MEIOS DE
PROPAGAÇÃ
O DA LUZ
13.1-Meio
transparente
É quando permite a
propagação da luz,
através de si, em
distancias relativamente
grandes, com trajetórias
regulares e bem definidas,
possibilitando uma visão
nítida dos objetos, com
riqueza dos detalhes.
13.2-Meio
translúcido
É quando permite a
propagação da luz,
através de si, porém
com trajetórias
irregulares,
indefinidas, de modo a
não termos uma visão
nítida dos objetos,
mas tão – somente
uma idéia de seus
contornos.
Exemplos:
Vidro
fosco,
papel de
seda,
nevoeiro,
uma lâmina
extremame
nte fina etc.
13.3-Meio
opaco
Um meio é
considerado opaco
quando Não
permite a
propagação da luza
através de si.
Exemplo:
Madeira, concreto,
chapas metálicas,
chapas metálicas
concretas etc.
Observação: um mesmo
meio pode, em condições
diversas, apresentar – se ora
transparente, ora translúcido,
ora opaco. Uma camada de
água é transparente em
pequenas espessuras, o que
não acontece em grandes
espessuras.
14-Princípios da
Óptica Geométrica
14.1 Lei da Propagação
Retilínea:
“Nos meios
homogêneos e
transparentes a luz se
propaga em linha
reta”.
14. 2 Lei da
Independência dos
raios:
“Quando dois raios se
cruzam num ponto,
continuam a ter, depois do
cruzamento, as mesmas
propriedades que teriam
se não tivesse havido o
cruzamento”
15 Velocidade da
luz.
Durante um certo
tempo acreditava –
se que a
propagação da luz
fosse instantânea,
ou seja, ela seria
imediatamente vista
por um observador
assim que fosse
emitida a partir de
uma fonte.
Vluz no vácuo =
3,0  105 KM/s =
3,0  108m/s
Hoje sabemos que
quando a luz se propaga
através de um meio, ela
o faz com uma
velocidade
determinada.Para luzes
monocromáticas e um
determinado meio
material, a mais rápida é
a luz vermelha e a mais
lenta é a violeta.
Velocidade:
1ª luz vermelha
2ª luz laranja
3ª luz amarela
4ª luz verde
5ª luz azul
6ª luz anil
7ª luz violeta
16 O ano – luz
Em Astronomia
utiliza – se como
padrão para medir
distâncias o “ano –
luz”. Essa unidade
corresponde à
distância que a luz
percorre no vácuo
em um ano
terrestre.
Alfa – centauro, que
é a segunda estrela
mais próxima da
Terra, está a
aproximadamente
43 trilhões de
quilômetros
(43000000000000
Km), ou
“simplesmente” 4,3
anos – luz.
17 Fenômenos Ópticos
– leis da reflexão
17.1 Reflexão
Uma parte da luz (e por
tanto da energia
radiante) volta ao meio
em que a luz estava se
propagando,
obedecendo a
determinadas leis; é a
reflexão da luz.