ÓPTICA GEOMÉTRICA Prof.: Luciano Soares Pedroso. LUZ LUZ : mensageira da informação capaz de...

ÓPTICA GEOMÉTRICAÓPTICA GEOMÉTRICA

Prof.: Luciano Soares PedrosoProf.: Luciano Soares Pedroso

LUZLUZ: “mensageira” da informação capaz de sensibilizar nossos olhos. Se propaga em linha reta com velocidade altíssima entre dois pontos de um meio homogêneo.

RAIOS ERAIOS EFEIXESFEIXESDE LUZDE LUZ

• DIVERGENTES

• CONVERGENTES

SOL

LUPA

• PARALELOS

TERRASOL

FONTES DE LUZ

PRIMÁRIA OU CORPO LUMINOSOPRIMÁRIA OU CORPO LUMINOSOex.: Sol, lâmpadas e velas acesas, etc. ex.: Sol, lâmpadas e velas acesas, etc.

SECUNDÁRIA OU CORPO ILUMINADOSECUNDÁRIA OU CORPO ILUMINADOex.: Lua, caderno, parede, etc.ex.: Lua, caderno, parede, etc.

MEIOS DEPROPAGAÇÃO

TTRRAANNSSPPAARREENNTTEE

TTRRAANNSSLLÚÚCCIIDDOO

OPACOOPACO

TRANSPARENTETRANSPARENTE

TRANSLÚCIDOTRANSLÚCIDO

OPACOOPACO

LUZ MONOCROMÁTICA E LUZ MONOCROMÁTICA E LUZ POLICROMÁTICALUZ POLICROMÁTICA

LUZ BRANCA

AR

VIDRO

COR DE UM OBJETOCOR DE UM OBJETO

A cor de um objeto é a cor de luz que ele reflete.

LUZ

BRANCA

LUZ

VERDE

LUZ

AZUL

PRINCÍPIOS DA ÓPTICA PRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICAGEOMÉTRICA

Princípio da propagação retilínea da luz.Princípio da independência dos raios luminosos.

Princípio da reversibilidade dos raios luminosos.

AR

ÁGUA

ATMOSFERA

Fonte PuntualFonte Puntual

sombra

Fonte ExtensaFonte Extensa

corpo opaco

sombra e penumbra

SOLLUA TERRA

ECLIPSETOTAL

ECLIPSE SOLAR TOTALECLIPSE SOLAR TOTAL

SOLLUA TERRA

ECLIPSE PARCIAL

ECLIPSE SOLAR PARCIALECLIPSE SOLAR PARCIAL

SOL TERRA

ECLIPSE LUNARECLIPSE LUNAR

LUA

Por que os eclipses totais da Lua Por que os eclipses totais da Lua são mais freqüentes do que ossão mais freqüentes do que os

eclipses do Sol,e podem sereclipses do Sol,e podem ser observados de uma observados de uma

superfície maior da Terra?superfície maior da Terra?

CÂMARA ESCURACÂMARA ESCURA

A

BA’

B’H h

D (distância) d (profundidade)

VELOCIDADEVELOCIDADE DA LUZ DA LUZ

• A velocidade da luz é máxima no vácuo (3,0.108 m/s);• A velocidade da luz, no vácuo, é igual para todas as cores;• Em qualquer meio material, a velocidade da luz é menor que no vácuo;• Ano luz É a distância percorrida pela luz em um ano. 1 ano - luz = 9,46 x 101 ano - luz = 9,46 x 1015 15 m.m.

H

D

h

d

01 -01 - Um edifício de altura H projeta uma sombra de 20m,

no mesmo instante uma pessoa de 1,80 m nota que

sua sombra mede 1,0 m. Qual altura do edifício?

R.: 36 mR.: 36 m

02 -02 - Um quadrado opaco de madeira de 1,0 m de lado, está horizontalmente pendurado a 1,20 m do teto de uma sala. Na mesma vertical do centro do quadrado está fixa, no teto, uma pequena lâmpada acesa. Sendo 3,0 m a distância do teto ao piso, determine o tamanho do lado da sombra projetada.

R.: 2,5 mR.: 2,5 m

03 -03 - Considere as dimensões Considere as dimensões assinaladas na figura ao lado, e assinaladas na figura ao lado, e determine o comprimento x da determine o comprimento x da região de sombra projetada.região de sombra projetada.

R.: 30 cmR.: 30 cm

20 cm 40 cm

10 cm X

04 -04 - Com uma borracha de 5,0 cm de altura, situada a 20 cm de seu olho, Luiz cobre completamente um edifício que está situado a 40 m de distância. Qual é a altura do prédio?

R.: 10 mR.: 10 m

borracha

prédio

05 -05 - Determine o tamanho da Determine o tamanho da imagem formada por uma câmara imagem formada por uma câmara escura de 20 cm de profundidade, escura de 20 cm de profundidade, quando ela é usada para observar quando ela é usada para observar uma árvore de 4,0 m de altura que uma árvore de 4,0 m de altura que se encontra a 10 m de distância. se encontra a 10 m de distância.

R.: 8,0 cmR.: 8,0 cm

06 -06 - Em qual das opções a seguir é Em qual das opções a seguir é mais bem representada a figura que se mais bem representada a figura que se observa no anteparo?observa no anteparo?

discoanteparo

F1

F2

Sombra (partes densamente listradas)Sombra (partes densamente listradas)Penumbra (partes esparsamente listradas)Penumbra (partes esparsamente listradas)Recebe luz das fontes FRecebe luz das fontes F11 e F e F22 (sem listras) (sem listras)

(A) (B) (C) (D) (E)(A) (B) (C) (D) (E)(A)(A)

REFLEXÃO DA LUZREFLEXÃO DA LUZ

Ocorre quando a luz encontra a superfície de separação entre um meio transparente e um meio opaco, e, a maior parte da luz incidente, volta a se propagar no meio original.

REFLEXÃO DA LUZREFLEXÃO DA LUZ

REGULARREGULAR OU ESPECULARESPECULAR

IRREGULARIRREGULAR OU DIFUSADIFUSA

Ex.: espelho

LEIS DA REFLEXÃOLEIS DA REFLEXÃO

1a - O raio incidente, a reta normal ao ponto de incidência e o raio refratado pertencem ao mesmo plano (são coplanares).

RIRR

N

2a - O ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão (i = r)

r

RI

RR

N

i

ESPELHO PLANOESPELHO PLANO

Espelho é toda e qualquer superfície polida que reflete regularmenteregularmente a luz que recebe.

A superfície que reflete a luz é plana.

• imagem do mesmo tamanho que o objeto;• imagem simétrica do objeto; • imagem virtual.

IMAGEM DE UM OBJETO IMAGEM DE UM OBJETO PUNTUALPUNTUAL

P’d0 di

observador

P

IMAGEM DE UM OBJETO IMAGEM DE UM OBJETO EXTENSOEXTENSO

mão esquerda mão direita

CAMPO VISUAL DE UM CAMPO VISUAL DE UM ESPELHO PLANO ESPELHO PLANO

observador imagem

RR

d0 di

N

N

RR

campo visual

I1

TRANSLAÇÃO DE UM ESPELHO TRANSLAÇÃO DE UM ESPELHO PLANO PLANO

1 2

X = 1 cm

2 cm 2 cm

3 cm 3 cm

objeto I2

D = 2 X

DESLOCAMENTO DO OBJETO DESLOCAMENTO DO OBJETO EM RELAÇÃO AO ESPELHO EM RELAÇÃO AO ESPELHO PLANO PLANO

v = 2 m/s v = 2 m/s

velocidade dovelocidade do objetoobjeto em relação em relação

à à imagemimagem é igual a 4 m/s. é igual a 4 m/s.

ROTAÇÃO DE UM ESPELHO ROTAÇÃO DE UM ESPELHO PLANO PLANO

O

RI RR

RR’

E1

E2

N

N’

= 2

ASSOCIAÇÃO DE ESPELHOS ASSOCIAÇÃO DE ESPELHOS PLANOS PLANOS

13600

n

900 F

E1

E2

13600

n