Crônica da Ótica Clássica

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Crônica da ótica clássica (800 a. C. - 1665 d. C): Natureza da luz; Formação do Arco-íris; Instrumentos ópticos.

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Crônica da Ótica Clássica

  1. 1. História da Física II Lucas Guimarães Terça-Feira, 29 de Julho de 2014 Crônica da Ótica Clássica: 800 a.C. – 1665 d.C.
  2. 2. Natureza da luz
  3. 3. Para algumas civilizações, a luz tinha origem divina. Contudo, com os antigos gregos, a luz tinha uma realidade objetiva.
  4. 4. Homero: a luz provinha dos olhos. Como, então, é possível enxergar no escuro?
  5. 5. Pitágoras: São os olhos que recebem os raios luminosos emitidos pelos objetos.
  6. 6. Empédocles: fluxo luminoso como fluxo de um rio, de velocidade finita.
  7. 7. Platão: Visão de um objeto devida a três jatos de partículas: 1) partindo dos olhos; 2) proveniente do objeto; 3) proveniente das fontes iluminadoras.
  8. 8. Ilustração
  9. 9. Aristóteles: Concepção de luz como atividade em um determinado meio. Para Aristóteles, a luz tinha velocidade infinita.
  10. 10. Al-Hazen (965-1038): Fonte dos raios luminosos está nos corpos luminosos (como o Sol). A visão é devida à reflexão desses raios nos objetos. A velocidade da luz é finita.
  11. 11. Arco-Íris
  12. 12. Arco-Íris • Para Aristóteles, o arco-íris era formado por gotículas de água contidas na Atmosfera que refletiam a luz do Sol e causavam variação de cor. Explicou corretamente a forma circular do arco-íris. • The rainbow - Aristotle's Theory (vídeo)
  13. 13. Arco-Íris • Medição do ângulo em 1266, por Roger Bacon.
  14. 14. Arco-Íris • As ideias aristotélicas sobre o arco-íris permaneceram até o século XIII. • Neste período, o físico persa Ibn Marud Al- Schirazi fez alguns complementos, afirmando que tal fenômeno era devido à dupla refração e reflexão dos raios solares nas gotículas de água.
  15. 15. Arco-Íris • Teodorico de Freiberg: realização do experimento com esferas ocas. • Com essa experiência, demonstrou que os arco-íris secundários tinham invertido a ordem das suas cores em relação às do primário.
  16. 16. Arco-Íris (secundário)
  17. 17. Arco-Íris • Questões continuavam sem resposta: • 1) O porquê do ângulo de visão do arco-íris. • 2) A razão das cores do arco-íris. • 3) A presença de outros arcos.
  18. 18. Natureza da luz • Busca pela relação existente entre a luz e o fogo.
  19. 19. Natureza da luz Concepção aristotélica retomada por Robert Grosseteste (1175- 1253). Para Grosseteste, a luz era a substância primordial do Universo.
  20. 20. Natureza da luz • Paralelamente ao estudo da visão da natureza da luz, os filósofos ocidentais da Antiguidade preocuparam-se com as propriedades óticas das esferas e cristais de vidro, bem como das propriedades refletoras das superfícies espelhantes planas e curvas.
  21. 21. Ótica • Surgem, então, duas áreas: • 1) Ótica: Estudava a teoria geométrica da percepção visual do espaço e dos objetos nele situados. • 2) Catóptrica: Estudava a teoria dos espelhos e fenômenos relacionados à refração.
  22. 22. Ótica • Euclides: em sua Catóptrica, admite a trajetória retilínea da luz e apresenta corretamente da Lei de reflexão da luz. • Heron: explica a propagação retilínea da luz e formula, com base na Lei da reflexão de Aristóteles e Euclides, o princípio de que o trajeto descrito por um raio luminoso é mínimo.
  23. 23. Ótica • Ptolomeu: estudou o fenômeno da refração sofrida pela luz solar ao atravessar a atmosfera terrestre. • Al-Hazen: completou a Lei de reflexão da luz ao afirmar que o raio incidente, o raio refletido e a normal estão no mesmo plano.
  24. 24. Ótica • Contribuições de Al-Hazen: Entre outras se destacam o estudo da estrutura do olho humano; discussão de propriedades dos espelhos parabólicos e esféricos; constatação do aumento aparente da Lua no horizonte; redescobrimento da lei do trajeto mínimo de Heron. • Influenciou os filósofos ocidentais da Idade Média.
  25. 25. Ótica • 1280-1289: lentes passam a ser utilizadas para correção de problemas de visão. • Surgimento posterior das técnicas de polimento e da profissão de fabricante de óculos.
  26. 26. Microscópio Zacharias Janssen (1580- 1638) A lente ocular era biconvexa e a lente objetiva era plano-convexa. Era capaz de aumentar entre 3 até 10 vezes. Ao final do século XVII, o microscópio foi aperfeiçoado por nomes como Leewuenhoek e Hooke.
  27. 27. Telescópio Hans Lippershey (1570-1619)
  28. 28. Ótica • 1609: Galileu Galilei constrói seu primeiro telescópio. Foi também o primeiro a usar o microscópio para uma observação científica. • Maurolycus: demonstra que a luz se desloca paralelamente ao atravessar uma lâmina de faces paralelas. • Della Porta: descreve formas se de obter imagens em câmara escura. Também construiu lunetas.
  29. 29. Ótica Johannes Kepler (1571 – 1630) • Desenvolveu a Dióptrica, em 1610. • Fez estudo teórico das lentes. • Precursor da fotometria. • Supunha que as cores dependem da densidade e transparência dos objetos. • Refração era devida à maior resistência dos meios densos.
  30. 30. Ótica • Século XVII: O estudo da ótica assume um caráter verdadeiramente científico, com a Lei da refração da luz. • Descoberta experimental da refração luminosa por Harriot e Snell. Tratamento matemático desenvolvido por Descartes. • Uso da teoria corpuscular para explicar a velocidade da luz.
  31. 31. Refração explicada pela teoria corpuscular
  32. 32. Refração explicada pela teoria corpuscular
  33. 33. Refração explicada pela teoria corpuscular
  34. 34. Ótica • Formulação da teoria idealista: luz como uma espécie de “pressão”, que se transmite através de um meio elástico – o éter.
  35. 35. Ótica • Elaborou o Princípio do tempo mínimo e utilizou-o para explicar a refração da luz em 1661; Pierre de Fermat (1601 – 1655)
  36. 36. Ótica
  37. 37. Ótica
  38. 38. Referências • BASSALO, J.M.F. Crônica da Ótica Clássica. Revista Brasileira de Ensino de Física, v.3, n.3, p. 138-159, 1996. • Hans and Zacharias Jansen: a complete microscopic history. Disponível em: <http://www.history-of-the-microscope.org/hans- and-zacharias-jansen-microscope-history.php>, acesso em: 27 jul. 2014. • Glass Lenses. Disponível em: <http://www.cmog.org/article/quest-see-more- glass-lenses>, acesso em: 27 jul. 2014.
  39. 39. Referências • MARTINS, R.A. O mito de Galileu desconstruído. Revista de História da Biblioteca Nacional, n.5, p. 24-27, out. 2010. • NUSSENZVEIG, H.M. Curso de Física Básica, v. 4. São Paulo: Edgard Blücher, 1998.

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