Apresentao do PowerPoint

PTICA GEOMTRICA www.fisicadivertida.com.br

Captulo 1Aspectos BsicosROBERTO VAMOS/TYBAwww.fisicadivertida.com.br2PTICA GEOMTRICA a parte da Fsica que estuda os fenmenos relacionados com a luz e sua interao com meios materiais quando as dimenses destes meios muito maior que o comprimento de onda da luz.

- Natureza corpuscular da luzwww.fisicadivertida.com.br31.1 - VELOCIDADE DA LUZA velocidade da luz no vcuo de cerca de 300.000 km/s.

Ano luz a distncia que a luz percorre em 1 ano no vcuo

1 ano luz = 1013 kmwww.fisicadivertida.com.br41.2- FONTES DE LUZAs fontes de luz podem ser de 2 tipos:

Primrias ou luminosas So aquelas que produzem a prpria luz que emitem. Se dividem em INCANDESCENTES E LUMINESCENTES.

www.fisicadivertida.com.br5Secundrias ou iluminadas So aquelas que refletem a luz que outras fontes emitem.

www.fisicadivertida.com.br61.3- RAIOS DE LUZSo segmentos de reta orientados que representam o sentido de propagao da luz e auxiliam na construo de imagens em diversos sistemas pticos.

www.fisicadivertida.com.br71.4- FEIXE DE LUZ um conjunto de raios de luz. Pode ser de 3 tipos:

Convergenteswww.fisicadivertida.com.br8Divergentes

www.fisicadivertida.com.br9Paralelos

www.fisicadivertida.com.br101.5- INTERAO DA LUZ COM MEIOS MATERIAISPodemos classificar os meios materiais de acordo com a forma com que a luz se propaga (ou no) nos mesmos.www.fisicadivertida.com.br11Meios Transparentes Permitem que a luz se propague neles mantendo o paralelismo dos raios luminosos. Permitem que os objetos possam ser vistos nitidamente.

www.fisicadivertida.com.br12Meios Translcidos Permitem que a luz se propague neles sem a manuteno no paralelismo dos raios luminosos, acabando a nitidez da visualizao dos objetos.

www.fisicadivertida.com.br13Meios Opacos No permitem a propagao da luz.

www.fisicadivertida.com.br141.6- REFLEXO DA LUZQuando um feixe de luz atinge uma superfcie de separao entre 2 meios pode ocorrer um fenmeno conhecido como reflexo.www.fisicadivertida.com.br15Reflexo o fenmeno no qual o feixe de luz atinge a superfcie de separao entre 2 meios e retorna ao meio onde j se encontrava propagando. Pode ser de 2 tipos:

Regular: Normalmente ocorre em superfcies lisas e polidas.www.fisicadivertida.com.br16Difusa: Ocorre em superfcies rugosas

OBS: A quase totalidade dos objetos que enxergamos em nosso dia-a-dia refletem a luz de forma difusa.www.fisicadivertida.com.br17UM POUCO SOBRE AS CORES DOS OBJETOS

Absoro Neste fenmeno parte da energia do feixe de luz absorvida pela superfcie de separao entre 2 meios.

www.fisicadivertida.com.br18Um feixe de luz pode ser monocromtico (quando possui apenas uma cor associada a ele) ou policromtico (quando possui vrias cores em sua composio).www.fisicadivertida.com.br19A luz do sol, por exemplo, policromtica e possui uma infinidade de cores em sua composio, as quais podem ser divididas em 7 cores principais.

www.fisicadivertida.com.br201.7- PROPAGAO RETILNEA DA LUZNos meios homogneos, isotrpicos e transparentes, a luz se propaga em linha reta.

www.fisicadivertida.com.br21Princpio da Independncia dos Raios Luminosos.Quando 2 ou mais feixes luminosos se interceptam em sua trajetria eles no modificam suas caractersticas aps a interferncia.

www.fisicadivertida.com.br22CONSEQUNCIAS DA PROPAGAO RETILINEA DA LUZ- Formao de sombras - Determinao da Altura de Objetos por Semelhana de Tringulos.www.fisicadivertida.com.br23

www.fisicadivertida.com.br24Soluo

www.fisicadivertida.com.br25

www.fisicadivertida.com.brEclipses

www.fisicadivertida.com.br27Eclipses

www.fisicadivertida.com.br28CONSEQUNCIAS DA PROPAGAO RETILINEA DA LUZSombra e Penumbra.

Fontes puntiformes ou pontuais podem produzir apenas sombra.www.fisicadivertida.com.br29Fontes extensas produzem sombra e penumbra.

www.fisicadivertida.com.br30Formao de Imagens no Interior de Cmaras Escuras.

www.fisicadivertida.com.br31Relao Geomtrica

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Captulo 2Espelhos PlanosROBERTO VAMOS/TYBAwww.fisicadivertida.com.br33ROBERTO VAMOS/TYBA

www.fisicadivertida.com.br34Vamos adotar a seguinte nomenclatura: I Raio incidente no espelho; N Reta normal superfcie do espelho no ponto onde o raio de luz o atinge; R Raio refletido associado ao raio incidente.

www.fisicadivertida.com.br35As Leis da Reflexo Regular:

1a O raio incidente, a normal e o raio refletido so co-planares.

www.fisicadivertida.com.br362a O ngulo formado entre o raio incidente e a normal (i) igual ao ngulo formado entre o raio refletido e a normal (r).

www.fisicadivertida.com.br37CONSTRUO DAS IMAGENSPara que um observador consiga ver a imagem refletida pelo espelho preciso que raios provenientes do objeto sejam refletidos pelo espelho e alcancem seu olho. Isto pode acontecer para diferentes posies do observador.www.fisicadivertida.com.br38

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www.fisicadivertida.com.brNos espelhos planos as imagens se formam por reflexo regular. Vamos estudar agora como as imagens se formam e algumas de suas propriedades.

www.fisicadivertida.com.br41

www.fisicadivertida.com.brpiqqqqi = - pwww.fisicadivertida.com.brCaractersticas das imagens dos espelhos planosVirtual: formada pelo cruzamento dos prolongamentos dos raios refletidos.Direita: os pontos dos objetos esto na mesma posio vertical que os pontos da imagem.Oposta: o lado esquerdo do objeto corresponde ao lado direito da imagem.Simtrica: a distncia entre a imagem e o objeto do espelho so iguais.Tamanho: O tamanho da imagem e do objeto so iguais.

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www.fisicadivertida.com.brTAMANHO DE ESPELHOS

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www.fisicadivertida.com.br47TRANSLAO DE UM ESPELHO PLANOQuando um espelho plano se desloca uma distncia d do observadorsua imagem desloca-se uma distncia D = 2d. Vejamos.

www.fisicadivertida.com.br48ROTAO DE UM ESPELHO PLANOUtilizando um raciocnio anlogo, podemos pensar sobre o que acontece com um raio de luz, refletido por um espelho plano, ao rotacionarmos o espelho de um ngulo :Temos que = 2, ou seja, o raio refletido sofre uma rotao igual a duas vezes o ngulo de rotao do espelho.

www.fisicadivertida.com.brASSOCIAO DE ESPELHOS PLANOSQuando dois espelhos planos so associados formando um ngulo alfa entre eles haver a formao de n imagens, onde n obedece seguinte relao:

Obs: O ngulo alfa deve ser expresso em graus.

CUIDADO: Quando a relao entre os ngulos (360/alfa) for um nmero par, o ponto objeto P poder assumir qualquer posio entre os dois espelhos, mas se for um nmero mpar, o ponto objeto P, dever ser posicionado no plano bissetor de alfa.

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www.fisicadivertida.com.brMOMENTO DA DIVERSOO ngulo formado por dois espelhos planos angulares o quntuplo do nmero de imagens obtidas de um nico objeto pela associao.

a) Qual o nmero de imagens formadas?

b) Qual o ngulo formado entre os espelhos? www.fisicadivertida.com.brCAMPO VISUAL DE UM ESPELHO PLANO

Voc j deve ter percebido que, quando observamos um espelho plano, se mudarmos a nossa posio diante dele, tambm alteramos aquilo que est sendo visto atravs do espelho. igual ao que ocorre quando olhamos atravs de uma janela. Se mudarmos a nossa posio diante dela, tambm alteraremos a visualizao da paisagem que est do outro lado. A regio do espao que possvel ser vista atravs do espelho chamada de campo visual.

www.fisicadivertida.com.br54www.fisicadivertida.com.br

Captulo 3Espelhos EsfricosROBERTO VAMOS/TYBAwww.fisicadivertida.com.br56IntroduoOs espelhos esfricos so calotas esfricas polidas.

ConvexoPolido por fora

CncavoPolido por dentrowww.fisicadivertida.com.brCEspelhos Esfricos ElementosCentro de Curvatura (C): o centro da superfcie esfrica.Raio de Curvatura (R): o raio da superfcie esfrica.Vrtice (V): o plo da calota esfrica.Eixo Principal (E.P.): a reta definida pelo centro de curvatura e pelo vrtice.Eixo Secundrio (E.S.): qualquer reta que passa pelo centro de curvatura mas no passa pelo vrtice. ngulo de Abertura (): o ngulo plano determinado pelos eixos secundrios que passam por pontos diametralmente opostos do contorno do espelho.RE.P.E.S.Vwww.fisicadivertida.com.brCCFocos dos Esp. esfricosNos espelhos esfricos quando um feixe de raios luminosos incide paralelamente ao eixo principal, as direes dos raios refletidos passam, necessariamente, por um mesmo ponto do eixo principal denominado Foco Principal ( F ). FFEspelho cncavoFoco RealEspelho convexoFoco Virtual

www.fisicadivertida.com.brOs espelhos devem ter um pequeno ngulo de abertura (10).Os raios incidentes sobre o espelho devem ser paralelos ou pouco inclinados em relao ao eixo principal e prximos do mesmo.Em nosso curso, salvo recomendao em contrrio, todos os espelhos esfricos obedecem s condies de Gauss.Condies de Gauss

No satisfaz as condies de Gauss

Satisfaz as condies de gausswww.fisicadivertida.com.brFormao das imagens Espelho convexo VFCOICaractersticas da Imagem: Virtual, Direita e ReduzidaEsse o nico tipo de imagem que esse espelho conjuga!!!www.fisicadivertida.com.br61Objeto real na frente do espelho

CFVOIImagem:Virtual, direita e menoratrs do espelho

www.fisicadivertida.com.brO

CFVIObjeto real situado no infinito. Imagem:Realem F

www.fisicadivertida.com.brFormao das Imagens Esp. cncavoEspelho cncavoVFCOICaractersticas da Imagem: Real, Invertida e Reduzida1o Caso: Objeto colocado alm do centro de curvatura.www.fisicadivertida.com.brObjeto real situado antes do centro de curvatura.

CFVOIImagem:real, invertida e menorEntre C e F

www.fisicadivertida.com.brVFO ICaractersticas da Imagem: Real, Invertida e Igual2o Caso: Objeto colocado no centro de curvatura.Cwww.fisicadivertida.com.brObjeto real situado sobre o centro de curvatura.

CFVOIImagem:real, invertida e igualem C

www.fisicadivertida.com.brVFO ICaractersticas da Imagem: Real, Invertida e Ampliada3o Caso: Objeto colocado entre o centro de curvatura e o focoCwww.fisicadivertida.com.brObjeto real situado entre o centro e o foco.

CFVOIImagem:real, invertida e maiorDepois de C

www.fisicadivertida.com.brVFOCaractersticas da Imagem: Tal composio no conjuga imagem ou conjuga imagem no infinito.4o Caso: Objeto colocado no focoCwww.fisicadivertida.com.brObjeto real situado sobre o foco.

CFVOI Imagem:imprpriaNo infinito

www.fisicadivertida.com.brVFO ICaractersticas da Imagem: Virtual, Direita e Ampliada5o Caso: Objeto colocado entre o foco e o vrtice.Cwww.fisicadivertida.com.br

Objeto real situado entre o foco e o vrtice.

CFVOImagem:Virtual, direita e maioratrs do espelhoI

www.fisicadivertida.com.brEspelhos Esfricos Estudo AnalticoEquao de GaussConveno de sinais:Real +Virtual f = distncia focalp = distncia do objeto ao vrtice.p = distncia da imagem ao vrtice.R = raio do espelho.

www.fisicadivertida.com.brAmpliao ou Aumento Linear Transversal

A = Ampliao, um nmero adimensional.

www.fisicadivertida.com.brAmpliao da imagem Para resultados de A: - Negativos: imagem invertida. - Positivos: imagem direita. - |A|>1: imagem ampliada. - 0