O documento introduz os principais conceitos da óptica geométrica, incluindo a natureza da luz, propagação retilínea, fontes de luz, reflexão, refração e aplicações como sombras, câmera escura e eclipses. Ele também discute fenômenos como cor, explicando como objetos refletem ou absorvem diferentes cores de luz.

1. INTRODUÇÃO À ÓPTICA
GEOMÉTRICA
PROF. MAT. FIS. THIAGO LUIZ
SÉRIE: 2° ANO

2. INTRODUÇÃO
• A óptica é o ramo da Física que estuda os fenômenos relativos à
radiação eletromagnética (não precisa de um meio para se propagar),
em especial a radiação luminosa.
• São divididos em três ramos:
a) Óptica geométrica; estuda os fenômenos relativos a propagação
retilínea da luz, como a refração e a reflexão.
b) Óptica fisiológica; estuda o processo envolvido na visão, desde a
formação da imagem na retina e suas anomalias.
c) Óptica física; estuda os fenômenos da natureza ondulatória da luz,
como a interferência, polarização e a difração.

3. A NATUREZA DA LUZ
• A luz é uma entidade física capaz de sensibilizar nossos órgãos
visuais, sendo responsável pelo que vemos.
• Produz outro efeitos importantes, como a fotossíntese e o
aquecimento dos corpos.
• A luz visível faz parte do espectro eletromagnético, que é uma
faixa continua, compreendendo desde ondas de rádio até raios
gama.

4. A NATUREZA DA LUZ

5. A NATUREZA DA LUZ
• Localizada na faixa visível, as frequência de luz mais baixas
que podemos enxergar aparecem como vermelhas e as mais
baixas como violeta.

6. RAIO DE LUZ
• Raio de luz é uma representação geométrica que indica a
trajetória da luz em um meio qualquer, dando a direção de
onde sai e para onde se dirige.
• Nos meios homogêneos e transparentes, se propagam de
forma retilínea, assim ser representada por uma segmento de
reta mostrando direção e sentido.

7. FEIXE DE LUZ
• É composto de vários raios de luz, todos com a mesma
orientação.
• Classificados em:
a) Cônicos convergentes; se direcionam a um ponto comum.
b) Cônicos divergentes; se espalham de um ponto comum e
ficam cada vez mais distantes.
c) Cilíndricos; se propagam paralelamente uns aos outros.

8. FEIXE DE LUZ

9. MEIOS DE PROPAGAÇÃO DA LUZ
• Pode se propagar em diversos materiais:
a) Meios transparentes; permite a passagem da luz. O único
meio que pode ser classificado como perfeitamente
transparente é o vácuo.
b) Meios translúcidos; permitem a passagem parcial da luz,
porém produz um espalhamento do feixe luminoso, a
visualização com baixa nitidez do objeto.
c) Meios opacos; não permitem a passagem de luz dessa forma,
não é possível visualizar objetos através deles.

10. MEIOS DE PROPAGAÇÃO DA LUZ

11. FONTE DE LUZ
• São corpos visíveis que emitem luz ou refletem a luz de outros
corpos.
• Podendo ser classificadas em relação a sua natureza e
dimensão.
• À natureza:
a) Corpo Luminoso ou fonte primária; que emite luz própria.
Exemplo: O sol, uma lâmpada acesa e chama de uma vela.
b) Corpo iluminado ou fonte secundária; não produz luz própria.
Exemplo: Lua, cometa, etc.

12. FONTE DE LUZ
• À dimensão:
a) Pontual ou puntiforme; possui suas dimensões desprezíveis
em relação ao meio que a envolve. Exemplos: lâmpada
incandescente, chama da vela.
b) Extensa; fonte de luz cujas dimensões não são desprezíveis
em relação ao meio que a envolve. Exemplos: lâmpada
fluorescente, o Sol.

13. PRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICA
• Os três princípios básicos da óptica geométrica:
a) Principio da propagação retilínea da luz.
b) Principio de independência dos raios de luz.
c) Principio da reversibilidade.

14. PRINCIPIO DA PROPAGAÇÃO RETILÍNEA DA
LUZ
• Refere ao foto de a luz se propagar em linha reta nos meios
transparentes, homogêneos e isotrópicos.

15. PRINCIPIO DA INDEPENDÊNCIA DOS RAIOS
DE LUZ
• Dois feixes de luz vindo de fontes diferentes, quando se
cruzam sem que um interfira no outro na sua propagação.
Exemplo: palco iluminado.

16. PRINCIPIO DA REVERSIBILIDADE
• A luz percorre o mesmo caminho, tanto na ida como na volta,
nos meios transparentes, homogêneos e isótropos.
• Dois ou mais raios de luz ou feixes luminosos podem ter o
mesmo caminho óptico, sem que um interfira no outro.

17. APLICAÇÕES DOS PRINCÍPIOS DA ÓPTICA
GEOMÉTRICA
I. Sombra e penumbra.
• Sombra; é a região onde há ausência total de luz.
• Penumbra; é a região onde há ausência parcial de luz.

18. APLICAÇÕES DOS PRINCÍPIOS DA ÓPTICA
GEOMÉTRICA
II. Determinando a medida do comprimento da sombra.
𝐻
ℎ
=
𝑆
𝑠
• H = altura do objeto maior.
• h = altura do objeto menor.
• S = sombra do objeto maior.
• s = sombra do objeto menor.

19. EXEMPLO:
1. Uma pessoa de 1,9 m de altura está em pé ao lado de um
prédio. A sombra do prédio projetada pela luz solar é de 90
m enquanto a da pessoa é de 9 m. Qual a altura do prédio?

20. CÂMARA ESCURA DE ORIFÍCIO
• É um instrumento óptico que possibilitou a criação da maquina
fotográfica.
𝑂
𝑖
=
𝑎
𝑏
• a = distância do objeto.
• b = comprimento da câmara.
• O = altura do objeto.
• i = altura da imagem.

21. EXEMPLO:
Um gaúcho, com 1,20 m de altura, está a 10 m de distância diante de
uma câmara escura, de 40 cm de comprimento. Qual é o tamanho da
imagem formada no fundo dessa câmara?
𝑂
𝑖
=
𝑎
𝑏
𝑂 = o
𝑖 = i
𝑎 = p
𝑏 = p’

22. APLICAÇÕES DOS PRINCÍPIOS DA ÓPTICA
GEOMÉTRICA
IV.Eclipse.
• Fenômenos naturais que resultam na visualização parcial ou no
encobrimento total de um astro, como o Sol ou a Lua.
a) Eclipse Solar; a Lua se alinha entre a Terra e o Sol, o
obscurecimento total ou parcial do Sol. Só ocorre quando a
Lua está na fase nova.
b) Eclipse Lunar; a Terra se alinha entre o Sol e a Lua, o
obscurecimento total ou parcial da Lua. Só ocorre quando a
Lua está na fase cheia.

23. FENÔMENOS ÓPTICOS
• A luz atingindo um certo objeto ou sistema óptico, pode passar
por três fenômenos simultaneamente, mas um deles ocorre de
maneira acentuada.
• O fenômeno mais intenso depende de muitas variáveis, como a
intensidade da fonte, características do objeto e o ângulo de
visão.
I. Reflexão da Luz.
II. Refração da Luz.
III. Absorção.

24. REFLEXÃO DA LUZ
• Quando a luz atinge uma superfície bem polida, ela retorna ao
meio original de propagação, que recebe o nome de reflexão
regular da luz.
• Se a luz atingi uma superfície rugosa, os raios de luz são
refletidos irregularmente, que recebe o nome de reflexão
difusa.

25. REFRAÇÃO DA LUZ
• É a passagem dos feixes de luz de um meio material para o
outro. Como o ar e a água.
• Podemos ter a:
a) Refração regular.
b) Refração difusa.

26. REFRAÇÃO DA LUZ
a) Refração regular; só ocorre em meios ordinários.
É quando se mantém ao mesmo tempo homogêneo,
transparente e isótropo.

27. REFRAÇÃO DA LUZ
b) Refração difusa; só ocorre em uma superfície translúcida
irregular.

28. ABSORÇÃO
• Fenômeno que a luz incide sobre uma superfície escura e sem
polimento, se sofrer reflexão nem refração e causando,
normalmente o aquecimento do corpo. Exemplo: Asfalto.
• Observação:
Todos os fenômenos descrito pode ocorrer simultaneamente,
nenhum deles é absoluto.
Podendo ocorre de dois ou mais fenômenos.

29. COR
• Para enxergamos os objetos é preciso que a luz chegue até os
nossos olhos, nas cores o processo é semelhante.
• Dessa forma, podemos dizer que a luz refletida pelo objeto.
Exemplo: Enxergarmos as core do nosso cotidiano.
• Luz monocromática; possui uma única cor.
• Luz policromática; possui várias cores.

30. COR
• Se iluminarmos um objeto com a luz monocromática azul, e o
objeto for azul, o observador enxergará preto, pois o objeto
absorve toda radiação azul.
• Se iluminarmos com a mesma luz monocromática branca, o
observador verá azul, pois a luz branca difundem todas a cores
ao contrário de uma superfície negra.
• A superfície negra absorve grande parte da radiação incidente
sobre ela.
• A luz branca é composta de várias cores de luz, por isso o

31. COR

32. RESUMO MAPA MENTAL

33. ANEXOS
Visão de Cor - Fótons | Luz Monocromática | Luz Branca -
Simulações Interativas PhET (colorado.edu)