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Física. ó ptica. Conceitos. Luz É considerada uma energia radiante . São ondas eletromagnéticas que incidem em nossos olhos e produz sensação visual. ( m/s). Fontes de Luz. Luz primaria São aquelas que emitem luz própria, isto é, que produz energia luminosa. Exemplos : Luz secundária
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Física óptica
Conceitos Luz É considerada uma energia radiante. São ondas eletromagnéticas que incidem em nossos olhos e produz sensação visual. (m/s)
Fontes de Luz Luz primaria São aquelas que emitem luz própria, isto é, que produz energia luminosa. Exemplos: Luz secundária São aquelas que emitem apenas a luz recebida de outros corpos. Estas fontes de luz apenas refletem os raios de luz provenientes de outros corpos. Exemplo:
MeiosMateriais Meio transparente É um meio óptico que permite a propagação regular da luz, ou seja, o observador vê um objeto com nitidez através do meio. Exemplos: ar, vidro comum, papel celofane, etc... Meio translúcido É um meio óptico que permite apenas uma propagação irregular da luz, ou seja, o observador vê o objeto através do meio, mas sem nitidez. Meio opaco É um meio óptico que não permite que a luz se propague, ou seja, não é possivel ver um objeto através do meio.
Princípios fundamentais da óptica 1º - Princípio da Propagação Retilínea: a luz sempre se propaga em linha reta; 2º - Princípio da Independência de raios de luz: os raios de luz são independentes, podendo até mesmo se cruzarem, não ocasionando nenhuma mudança em relação à direção dos mesmos; 3º - Princípio da Reversibilidade da Luz: a luz é reversível. Por exemplo, se vemos alguém através de um espelho, certamente essa pessoa também nos verá. Assim, os raios de luz sempre são capazes de fazer o caminho na direção inversa.
Espelhosplanos Representação do espelho plano: O ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão.
Espelhosplanos A imagempossuiinversão lateral A distância “d” do espelho é igualpara o objetoquantopara a imagem A imagem é sempre virtual!!!!
EspelhosPlanos - associação Onde, N= número de imagensformadas
EspelhosEsféricos Espelho esférico é constituído de uma superfície lisa e polida com formato esférico. Se a parte refletora for interna será um espelho côncavo caso a superfície refletora seja a parte externa será um espelho convexo.
EspelhosEsféricos - Raios 1- Todo raio que incide paralelamente ao eixo principal é refletido passando pelo foco(F), e o caminho inverso também ocorre.
EspelhosEsféricos - Raios 2- Todo raio que incide sobre o centro de curvatura(C) reflete-se sobre si mesmo.
EspelhosEsféricos - Raios 3-Todo raio que incide sobre o vértice(V) é refletido simetricamente em relação ao eixo principal. O ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão.
EspelhosEsféricos - Casos 1o Caso: Objeto extenso localizado além do centro de curvatura de um espelho esférico côncavo.
EspelhosEsféricos - Casos 2o Caso: Objeto extenso localizado sobre o centro de curvatura de um espelho esférico côncavo.
EspelhosEsféricos - Casos 3o Caso: Objeto extenso localizado entre o centro de curvatura e o ponto focal ( F ) de um espelho esférico côncavo.
EspelhosEsféricos - Casos 4o Caso: Objeto extenso localizado sobre o ponto focal ( F ) de um espelho esférico côncavo.
EspelhosEsféricos - Casos 5o Caso: Objeto extenso localizado entre o ponto focal (F) e o vértice de um espelho esférico côncavo.
EspelhosEsféricos - Casos ESPELHO ESFÉRICO CONVEXO Objeto extenso localizado em frente a um espelho esférico convexo.
EQUAÇÃO DE GAUSS E EQUAÇÃO DO AUMENTO LINEAR TRANSVERSAL f .... distância focal.p .... distância do objeto até o espelho. p' ... distância da imagem até o espelho. A ... Aumento linear transversal. i .... tamanho da imagem. o .... tamanho do objeto.
Sinais ATENÇÃO: Considerando sempre o objeto real (p>0), nestas equações temos: Espelho côncavo f > 0 Espelho convexo f < 0Imagem real p' > 0Imagem virtual p' < 0Imagem direita i > 0Imagem invertida i < 0
Refração Fenômeno que ocorre com a luz quando ela passar de um meio homogêneo e transparente para outro meio também homogêneo e transparente, porém diferente do primeiro. Nessa mudança de meio, podem ocorrer mudanças na velocidade de propagação e na direção de propagação.
Índice de Refração O fato de a velocidade de propagação da luz depender do meio possibilita caracterizá-lo opticamente. Isso é entendido com uma propriedade óptica do meio e recebe o nome de índice de refração absoluto. Seu valor é dado pela seguinte relação: Onde:c – velocidade da luz no vácuo (c = 3 . 108 m/s = 3 . 105 km/s)v – velocidade da luz no meio considerado (m/s no SI)n – índice de refração absoluto do meio (adimensional, ou seja, não possui unidade de medida)
Leis da Refração 1ª Lei da Refração A 1ª lei da refração diz que o raio incidente (raio 1), o raio refratado (raio 2) e a reta normal ao ponto de incidência (reta tracejada) estão contidos no mesmo plano, que no caso do desenho acima é o plano da tela.
Leis da Refração 2ª Lei da Refração - Lei de Snell A 2ª lei da refração é utilizada para calcular o desvio dos raios de luz ao mudarem de meio, e é expressa por:
ÂnguloLimite Considere dois meios A e B em que nA<nB Ao aumentar o ângulo incidente i até se aproximar de 90º, o ângulo de refracção r tende para um valor máximo L que se chama ângulo limite.
ÂnguloLimite Ao aplicar a lei de Snell-Decartes:
Dioptro Plano É todo o sistema formado por dois meios homogêneos e transparentes. Quando esta separação acontece em um meio plano, chamamos então, dioptro plano.
LentesEsféricas Denomina-se lente esférica uma associação de dois dioptros, dos quais um é necessariamente esférico, e o outro, esférico ou plano. Quando a espessura da lente for desprezível em comparação aos raios de curvatura dos dioptros, ela é dita delgada.
Construção Geométrica das Imagens Lente Convergente
Construção Geométrica das Imagens Lente Convergente
Construção Geométrica das Imagens Lente Convergente
Construção Geométrica das Imagens Lente Divergente
Estudo Analítico das Lentes Esféricas Delgadas Equação do aumento linear transversal.
Estudo Analítico das Lentes Esféricas Delgadas Convenção de sinais Lente convergente f > 0 lente divergentef < 0Imagem real p' > 0Imagem virtual p' < 0Imagem direita i > 0Imagem invertida i < 0
Convergência ou Vergência de uma Lente Delgada Define-se convergência ou vergência de uma lente esférica delgada como o inverso da distância focal: A convergência ou vergência mede a capacidade de uma lente de convergir ou divergir os raios de luz incidentes. Assim, quanto maior for a distância focal f, menor será a convergência V da lente.
OlhoHumano O cristalino funciona como uma lente convergente biconvexa.A pupila funciona como um diafragma, controlando a quantidade de luz que penetra no olho.Os músculos ciliares alteram a distância focal do cristalino, comprimindo-o.A retina é a parte do olho sensível à luz. É nesta região que se formam as imagens.
OlhoHumano Miopia A imagem se forma antes da retina, devido a um alongamento do globo ocular ou uma diferença no índice de refração do cristalino. Os raios de luz convergem demais formando a imagem antes da retina. A correção da miopia é feita com uma lente divergente.
OlhoHumano Hipermetropia A dificuldade da pessoa é enchergar objetos próximos dizemos que esta possui hipermetropia que consiste também na dificuldade da imagem se formar na retina, mas diferente da miopia, a imagem se forma depois da retina. Devido a uma diminuição do tamanho do globo ocular ou por causa de uma mudança no índice de refração da retina. Para que a imagem volte a se formar na retina é necessário aumentar a convergencia dos raios incidentes no globo ocular. Isto se consegue utilizando uma lente convergente.
OlhoHumano Presbiobia Também chamada de “Vista Cansada” pelo fato de ocorrer na maioria dos casos em pessoas de idade avançada. Lentesbifocaisoumultifocais
OlhoHumano Astigmatismo, a córnea é uma superfície esférica, com a mesma curvatura em todas as direções. Se, no entanto, ela se achata em alguma direção as imagens na retina ficam desfocadas nessa direção. Lentescilíndricas.
OlhoHumano Estrabismocorresponde à perda do paralelismo entre os olhos. Lentesprismáticas
Exercício 01 - O olho é o senhor da astronomia, autor da cosmografia, conselheiro e corretor de todas as artes humanas (...). É o príncipe das matemáticas; suas disciplinas são intimamente certas; determinou as altitudes e dimensões das estrelas; descobriu os elementos e seus níveis; permitiu o anúncio de acontecimentos futuros, graças ao curso dos astros; engendrou a arquitetura, a perspectiva, a divina pintura (...). O engenho humano lhe deve a descoberta do fogo, que oferece ao olhar o que as trevas haviam roubado. Leonardo da Vinci, Tratado da pintura.
