ÓPTICA GEOMÉTRICA Prof: Wild Lago

1. ÓPTICA GEOMÉTRICAProf: 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. • 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. Trevas: Escuridão; Ausência de luminosidade 3. Deus disse: "Faça-se a luz!" E a luz foi feita. Referência: Bíblia Cristã; Livro: Gêneses. Capítulos: 1 Versículos: 1,2,3,4,5

2. 1.  Luz: 3. Divisão do estudo da Òptica Devido à grande diversidade de fenômenos luminosos e por razões didáticas, convencionou –se dividir o estudo da Òptica em duas partes principais. Conceitua – se luz como sendo um agente físico capaz de sensibilizar nossos órgãos visuais. 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. 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.

3. A propagação retilínea, a reflexão e refração são os fenômenos estudados por esse ramo da Óptica. A interferência, a polarização, difração, dispersão são exemplos de fenômenos estudados na Òptica Física. 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. 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. É costume subdividir – se a Óptica Física em outros capítulos: ·         Óptica Ondulatória. ·         Óptica Quântica. ·         Óptica Eletromagnética.

4. CONCEITOS BÁSICOS DAÓPTICA 6. Raio de Luz É um ente geométrico (uma linha) que representa a direção e o sentido de propagação da luz. 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. 7.   Pincel luminoso É um conjunto de raios provenientes de um mesmo ponto e que apresentam uma pequena abertura angular uma relação aos outras.

5. 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

6. 10 Fontes de Luz 10.2 Fontes incandescentes 11  Fontes luminescentes São que emitem luz, embora se encontrem em temperaturas relativamente baixas. São aquelas que emitem luz em decorrência da transformação de sua energia térmica emenergia radiante luminosa. É todo corpo capaz de emitir luz. Exemplos:As lâmpadas fluorescentes; substâncias fosforescentes em geral. 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. 11.1 Fluorescentes: são aquelas que emitem luz apenas enquanto perdurara ação do agente excitador. É o caso das lâmpadas 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. Ex: lâmpada fluorescente e o sol

7. 12 Fonte puntiforme de luz 11.2 Fosforescentes: 11.3 Fontes secundárias (corpos iluminados) 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. 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. Nas fontes luminescentes, a energia radiante emitida é proveniente de energia elétrica (descargas em gases), de energia potencial química (substancias fosforescentes) etc.

8. 13.2-Meio translúcido 13.3-Meio opaco 13- MEIOS DE PROPAGAÇÃO DA LUZ Um meio é considerado opaco quando Não permite a propagação da luza através de si. 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. 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.  Exemplos: Vidro fosco, papel de seda, nevoeiro, uma lâmina extremamente fina etc. Exemplo: Madeira, concreto, chapas metálicas, chapas metálicas concretas etc.

9. 14. 2 Lei da Independência dos raios: 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. “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. 14-Princípios da Óptica Geométrica 14.1Lei da Propagação Retilínea: “Nos meios homogêneos e transparentes a luz se propaga em linha reta”. Vluz no vácuo = 3,0  105 KM/s = 3,0  108m/s

10. 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. 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. Velocidade: 1ª luz vermelha 2ª luz laranja 3ª luz amarela 4ª luz verde 5ª luz azul 6ª luz anil 7ª luz violeta