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Óptica e Reflexão daÓptica e Reflexão da
LuzLuz
Prof. Rosângela MoreiraProf. Rosângela Moreira

Óptica GeométricaÓptica Geométrica
A óptica geométrica tem por objetivo oA óptica geométrica tem por objetivo o
estudo das propriedades da luz, isto é,estudo das propriedades da luz, isto é,
como ela é produzida, propagada,como ela é produzida, propagada,
detectada e medida.detectada e medida.

A óptica é dividida em duasA óptica é dividida em duas
partes:partes:
 GeométricaGeométrica – Estuda os fenômenos luminosos sem– Estuda os fenômenos luminosos sem
considerar a natureza da luz. Essa parte estuda osconsiderar a natureza da luz. Essa parte estuda os
fenômenos ópticos baseados na concepção de raiosfenômenos ópticos baseados na concepção de raios
luminosos, com suas aplicações em lentes, espelhos,luminosos, com suas aplicações em lentes, espelhos,
lunetas, telescópios, projetores, prismas, etc.lunetas, telescópios, projetores, prismas, etc.
 FísicaFísica – Estuda os fenômenos luminosos cuja– Estuda os fenômenos luminosos cuja
explicação depende das teorias relativas à natureza daexplicação depende das teorias relativas à natureza da
luz. A Óptica Física estuda precisamente osluz. A Óptica Física estuda precisamente os
fenômenos ópticos em que a natureza da luz exercefenômenos ópticos em que a natureza da luz exerce
papel predominante, como a polarização, a difração, apapel predominante, como a polarização, a difração, a
interferência, os espectros,etc.interferência, os espectros,etc.

LuzLuz
Denomina-se luz aoDenomina-se luz ao agente físicoagente físico
responsável pelas sensações visuaisresponsável pelas sensações visuais. É. É
a energia que se propaga no espaçoa energia que se propaga no espaço
através deatravés de ondas eletromagnéticasondas eletromagnéticas queque
impressionam nosso órgão visualimpressionam nosso órgão visual. Para. Para
representar graficamente a luz emrepresentar graficamente a luz em
propagação, como por exemplo, a emitidapropagação, como por exemplo, a emitida
pela chama de uma vela, utilizamos apela chama de uma vela, utilizamos a
noção de raio de luz.noção de raio de luz.

Raio de luz e Feixe luminosoRaio de luz e Feixe luminoso
 Raio de luzRaio de luz - é uma linha orientada que representa- é uma linha orientada que representa
graficamente a direção e o sentido de propagação dagraficamente a direção e o sentido de propagação da
luz.luz.
 Feixe luminosoFeixe luminoso - é um conjunto de raios luminosos- é um conjunto de raios luminosos
que tem origem na mesma fonte luminosa.que tem origem na mesma fonte luminosa.

Meio homogêneo eMeio homogêneo e
Meio isótropoMeio isótropo
 Meio homogêneoMeio homogêneo - é aquele que- é aquele que
apresenta em todos os seus pontos asapresenta em todos os seus pontos as
mesmas propriedades físicasmesmas propriedades físicas..
 Meio isótropoMeio isótropo - Particularmente, em- Particularmente, em
óptica, podemos considerar como meioóptica, podemos considerar como meio
isótropoisótropo aquele no qual a luz se propagaaquele no qual a luz se propaga
com a mesma velocidade em todas ascom a mesma velocidade em todas as
direções e sentidosdireções e sentidos..

LuzLuz
 Corpo Luminoso ou Fonte de Luz PrimáriaCorpo Luminoso ou Fonte de Luz Primária: É: É
aquela que emite luz própria. Exemplo: o Sol, aaquela que emite luz própria. Exemplo: o Sol, a
chama de uma vela, etc.chama de uma vela, etc.
 Corpo Iluminado ou Fonte de Luz SecundáriaCorpo Iluminado ou Fonte de Luz Secundária: É: É
aquela que reflete a luz recebida de outros corpos.aquela que reflete a luz recebida de outros corpos.
Exemplo: a Lua, objetos iluminados por umaExemplo: a Lua, objetos iluminados por uma
lâmpada, pois passam a receber luz e refleti-la,lâmpada, pois passam a receber luz e refleti-la,
permitindo que sejam vistos.permitindo que sejam vistos.
 Fonte PuntualFonte Puntual: É quando no fenômeno em estudo as: É quando no fenômeno em estudo as
dimensões da fonte são desprezíveis.dimensões da fonte são desprezíveis.
 Fonte ExtensaFonte Extensa: É quando no fenômeno em estudo: É quando no fenômeno em estudo
as dimensões da fonte não são desprezíveis.as dimensões da fonte não são desprezíveis.

LuzLuz
 UmUm meio transparentemeio transparente é aquele que permite aé aquele que permite a
propagação da luz através de si por distânciaspropagação da luz através de si por distâncias
consideráveis, isto é,consideráveis, isto é, permite a visualização nítida dospermite a visualização nítida dos
objetos através delesobjetos através deles. Exemplo: Água, vidro, ar, etc.. Exemplo: Água, vidro, ar, etc.
 OO meio translúcidomeio translúcido é aquele que permite a propagaçãoé aquele que permite a propagação
da luz através de si, mas a espalha, de modo que osda luz através de si, mas a espalha, de modo que os
objetos vistos através dele não podem ser identificados,objetos vistos através dele não podem ser identificados,
isto é,isto é, não permite a visualização nítidanão permite a visualização nítida. Exemplo:. Exemplo:
Vidro fosco, papel de seda, etc.Vidro fosco, papel de seda, etc.
 OO meio opacomeio opaco é aquele queé aquele que impede a propagação daimpede a propagação da
luz através de siluz através de si, não permitindo a visualização dos, não permitindo a visualização dos
objetos. Por exemplo: madeira, concreto, etc.objetos. Por exemplo: madeira, concreto, etc.

Velocidade da LuzVelocidade da Luz
A luzA luz não necessita de meio material para senão necessita de meio material para se
propagarpropagar. Sua velocidade num meio material. Sua velocidade num meio material
depende do tipo de luz que se propaga, isto é,depende do tipo de luz que se propaga, isto é,
para cada tipo de luz a velocidade depara cada tipo de luz a velocidade de
propagação num meio material é diferente.propagação num meio material é diferente.
Velocidade da luz no ar: 299700km/sVelocidade da luz no ar: 299700km/s
Velocidade da luz no vácuo: 300000km/sVelocidade da luz no vácuo: 300000km/s
Costuma-se representar a velocidade da luzCostuma-se representar a velocidade da luz
por”c” e, para efeitos práticos, se utiliza o valor:por”c” e, para efeitos práticos, se utiliza o valor:
300000000m/s ou 3.10300000000m/s ou 3.1088
m/sm/s..

Princípios da Óptica GeométricaPrincípios da Óptica Geométrica
 Princípio da Propagação retilínea da luzPrincípio da Propagação retilínea da luz
Nos meios transparentes, homogêneos e isótropos a luzNos meios transparentes, homogêneos e isótropos a luz
se propaga em linha reta.se propaga em linha reta.
 Princípio da independência dos raios luminososPrincípio da independência dos raios luminosos
Quando dois raios de luz se cruzam, cada um segue oQuando dois raios de luz se cruzam, cada um segue o
seu caminho como se não tivesse havido o cruzamento.seu caminho como se não tivesse havido o cruzamento.
 Princípio de reversibilidade dos raios luminososPrincípio de reversibilidade dos raios luminosos
O trajeto de um raio luminoso não se modifica quandoO trajeto de um raio luminoso não se modifica quando
permutamos as posições da fonte e do observador.permutamos as posições da fonte e do observador.

Câmara EscuraCâmara Escura
Colocando um corpo luminoso AB diante de umColocando um corpo luminoso AB diante de um
orifício O de uma das faces de uma caixa deorifício O de uma das faces de uma caixa de
paredes opacas, verifica-se que sobre a faceparedes opacas, verifica-se que sobre a face
oposta à do orifício se forma uma imagem A’B’oposta à do orifício se forma uma imagem A’B’
invertida do corpo luminoso. Este dispositivoinvertida do corpo luminoso. Este dispositivo
é chamado de câmara escura e demonstra aé chamado de câmara escura e demonstra a
propagação retilínea da Luz. Para se observarpropagação retilínea da Luz. Para se observar
a imagem com facilidade, substitui-se a facea imagem com facilidade, substitui-se a face
oposta à do orifício por uma folha de papeloposta à do orifício por uma folha de papel
vegetal sobre a qual se forma a imagem. Estevegetal sobre a qual se forma a imagem. Este
fenômeno é a base do princípio defenômeno é a base do princípio de
funcionamento das câmaras fotográficas.funcionamento das câmaras fotográficas.

EclipsesEclipses
É a formação deÉ a formação de
sombra (região dosombra (região do
espaço que nãoespaço que não
recebe luz) erecebe luz) e
penumbra (região dopenumbra (região do
espaço parcialmenteespaço parcialmente
iluminada) envolvendoiluminada) envolvendo
o Sol, a Lua e a Terra.o Sol, a Lua e a Terra.
Pode ser dividido emPode ser dividido em
dois casos:dois casos:
 Eclipse SolarEclipse Solar
 Eclipse LunarEclipse Lunar

EclipseEclipse
 Eclipse SolarEclipse Solar - Se- Se
a sombra ea sombra e
penumbra da Luapenumbra da Lua
interceptarem ainterceptarem a
superfície dasuperfície da
Terra, ele ocorreráTerra, ele ocorrerá
de forma total oude forma total ou
parcial,parcial,
dependendo dodependendo do
observador.observador.

EclipseEclipse
 Eclipse Lunar –Eclipse Lunar –
A luz solar,A luz solar,
tangenciando atangenciando a
Terra, determinaTerra, determina
uma região deuma região de
sombra: asombra: a
sombra dasombra da
Terra. QuandoTerra. Quando
a Lua penetraa Lua penetra
nessa região,nessa região,
ela deixa de serela deixa de ser
vista por umvista por um
observador naobservador na
Terra, ocorrendoTerra, ocorrendo
o eclipse lunar.o eclipse lunar.

Eclipse LunarEclipse Lunar
 EclipseEclipse
2008-02-2008-02-
2121

Difusão e reflexão regular daDifusão e reflexão regular da
LUZLUZ
Considere um feixe de luz propagando-se numConsidere um feixe de luz propagando-se num
meio e atingindo a superfície S. Se esse feixemeio e atingindo a superfície S. Se esse feixe
de Luz retornar para o meio em que está sede Luz retornar para o meio em que está se
propagando, dizemos que a Luz sofreu reflexão.propagando, dizemos que a Luz sofreu reflexão.
Reflexão é o retorno de um feixe luminoso paraReflexão é o retorno de um feixe luminoso para
o meio do qual é proveniente ao atingir umao meio do qual é proveniente ao atingir uma
superfíciesuperfície..

Difusão da LuzDifusão da Luz
Considere um conjunto de raios luminosos iluminandoConsidere um conjunto de raios luminosos iluminando
um corpo rugoso, isto é, cheio de saliências.um corpo rugoso, isto é, cheio de saliências.
O corpo rugoso reflete os raios luminosos fazendo comO corpo rugoso reflete os raios luminosos fazendo com
que se propaguem em várias direções. Esse fenômenoque se propaguem em várias direções. Esse fenômeno
é chamado reflexão irregular ou reflexão difusa, oué chamado reflexão irregular ou reflexão difusa, ou
simplesmente, difusão. Devido a reflexão difusa é quesimplesmente, difusão. Devido a reflexão difusa é que
podemos ver totalmente um corpo.podemos ver totalmente um corpo.
Exemplo: Se a Terra não tivesse atmosfera para difundirExemplo: Se a Terra não tivesse atmosfera para difundir
a luz do Sol, o céu seria completamente preto.a luz do Sol, o céu seria completamente preto.

Reflexão RegularReflexão Regular
Quando um conjunto de raios incide em uma superfícieQuando um conjunto de raios incide em uma superfície
perfeitamente polida, notamos que os raios luminososperfeitamente polida, notamos que os raios luminosos
são refletidos numa única direção. Esse fenômeno ésão refletidos numa única direção. Esse fenômeno é
chamado de reflexão regular.chamado de reflexão regular.
Exemplo: Os faróis e faroletes usam fontes de Luz deExemplo: Os faróis e faroletes usam fontes de Luz de
alta intensidade e refletores regulares de alto polimentoalta intensidade e refletores regulares de alto polimento
para redirigirem os raios de luz na direção desejada.para redirigirem os raios de luz na direção desejada.

EspelhoEspelho
Toda a superfície polida que formaToda a superfície polida que forma
imagens por reflexão regular e tem altoimagens por reflexão regular e tem alto
poder refletor é chamada espelho. Ospoder refletor é chamada espelho. Os
espelhos podem ser planos ou esféricos.espelhos podem ser planos ou esféricos.

Espelhos EsféricosEspelhos Esféricos
Espelhos EsféricosEspelhos Esféricos
Exemplo: Colher de açoExemplo: Colher de aço
inoxidávelinoxidável
- O lado de fora daO lado de fora da
colher funciona comocolher funciona como
espelho convexo.espelho convexo.
- O lado de dentro daO lado de dentro da
colher funciona comocolher funciona como
espelho côncavo.espelho côncavo.

LuzLuz
A COR DE UM CORPO POR REFLEXÃOA COR DE UM CORPO POR REFLEXÃO
A luz branca, luz emitida pelo Sol ou por uma lâmpadaA luz branca, luz emitida pelo Sol ou por uma lâmpada
incandescente é constituída por uma infinidade de luzesincandescente é constituída por uma infinidade de luzes
monocromáticas que podem ser divididas em sete coresmonocromáticas que podem ser divididas em sete cores
principais: vermelho, alaranjado, amarelo, verde, azul,principais: vermelho, alaranjado, amarelo, verde, azul,
anil e violeta. A cor que um corpo apresenta por reflexãoanil e violeta. A cor que um corpo apresenta por reflexão
é determinada pelo tipo de luz que ele refleteé determinada pelo tipo de luz que ele reflete
difusamente.difusamente.
Assim, por exemplo, um corpo ao ser iluminado pela luzAssim, por exemplo, um corpo ao ser iluminado pela luz
branca, se apresenta azul porque reflete difusamente abranca, se apresenta azul porque reflete difusamente a
luz azul e absorve as demais. Um corpo iluminado pelaluz azul e absorve as demais. Um corpo iluminado pela
luz branca se apresenta branco porque refleteluz branca se apresenta branco porque reflete
difusamente luzes de todas as cores. Um corpo negrodifusamente luzes de todas as cores. Um corpo negro
absorve-as “totalmente”.absorve-as “totalmente”.

LuzLuz
LEIS DE REFLEXÃOLEIS DE REFLEXÃO
11aa
LeiLei
 O raio incidente, oO raio incidente, o
raio refletido e araio refletido e a
normal estão semprenormal estão sempre
no mesmo plano.no mesmo plano.
22aa
LeiLei
 O ângulo deO ângulo de
incidência é igual aoincidência é igual ao
ângulo de reflexão.ângulo de reflexão.

Saiba que é difícil encontrar um bom amigo,Saiba que é difícil encontrar um bom amigo,
como também é duro de abandoná-lo e impossível de esquecê-lo!como também é duro de abandoná-lo e impossível de esquecê-lo!

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