O documento apresenta os conceitos básicos da óptica geométrica, incluindo a natureza da luz, representação de raios luminosos, tipos de feixes de luz e fontes luminosas. Também descreve os princípios da propagação retilínea da luz e da reversibilidade, além de detalhar as características e propriedades de espelhos planos e esféricos côncavos e convexos.

1. ÓPTICA GEOMÉTRICA
PARTE I
Prof. César Augusto

2. CONCEITO ÓPTICO DA LUZ
A luz é o agente físico que, atuando nos
órgãos visuais, produz a sensação da visão.
LUZ é uma forma de
energia radiante que se
propaga por meio de ondas
eletromagnéticas.
No vácuo, a luz se propaga com velocidade c = 3108 m/s.

3. REPRESENTAÇÃO GEOMÉTRICA
DA LUZ
Para representarmos a luz
proveniente de uma fonte
luminosa utilizamos um ente
geométrico denominado raio
de luz, linhas orientadas que
representam a direção e o
sentido de propagação da luz.

4. FEIXES DE LUZ
Feixe de luz é um conjunto de raios luminosos,
que pode ser convergente, divergente ou
cilíndrico.

5. O Sol, uma vela queimando e uma lâmpada
acesa são exemplos de fontes luminosas
primárias (corpos luminosos), ou seja, são corpos
que emitem luz. As fontes luminosas são vistas
quando a luz emitida por elas atinge os olhos de
alguém. Por outro lado, todo objeto iluminado por
uma fonte primária é uma fonte secundária de
luz (corpo iluminado).
FONTES LUMINOSAS

8. Princípios Básicos da Óptica
Geométrica
(A) Princípio da propagação retilínea da luz:
Em um meio material homogêneo e
transparente, a luz se propaga em linha reta.

9. (B) Princípio da propagação independe da
luz:
Quando dois ou mais pincéis de luz cruzam-
se em uma determinada região, nenhuma de
suas características sofre modificações.

10. (C) Princípio da reversibilidade:
Num meio transparente e homogêneo a
trajetória descrita por um raio de luz não
dependente do sentido de propagação.

11. Sistemas Ópticos
Refletores

12. Espelho Plano
Considera-se espelho plano
toda superfície plana e lisa
onde predomine a reflexão
regular da luz.

13. IMAGEM DE UM OBJETO PONTUAL
α
E
P
R
S
d
d
α
P’
O objeto P e a imagem P’ são equidistantes
do espelho

14. Raios refletidos
divergentes
P’
P
Raios
incidentes
divergentes
Imagem
Atenção: A imagem P’ e o objeto P, quanto à
natureza, podem ser:
Objeto
Intersecção dos
próprios raios
Intersecção dos
prolongamentos
virtual
real

15. IMAGEM DE UM CORPO EXTENSO
Objeto
real

16. Características das imagens em espelhos planos:
- são direitas (e não de cabeça para baixo!)
- as imagens têm o mesmo tamanho do objeto!
- São enantiomorfas: há troca da lateralidade, a nossa
mão direita é vista como a mão esquerda!
-Sendo o objeto real, a imagem é virtual (parece estar
do lado de lá do espelho).
- É simétrica em relação ao espelho.

17. TRANSLAÇÃO DO ESPELHO PLANO
Δxi = 2.Δxe
Deslocamento da imagem
Δxe = b – a
Deslocamento do espelho
Δxi = 2.b – 2.a = 2.(b – a)
vi = 2.ve
Δt Δt
Δxi = 2. Δxe ,
Δxe
Δxi
ve
vi

18. DOIS ESPELHOS PLANOS ASSOCIADOS
ângulo
morto
Com
reversão
Sem
reversão
Com
reversão
Com
reversão
Sem
reversão
Com
reversão

19. N = 3600 – 1
α
Número de imagens (N):
α = 90o α = 60o
α = 90o α = 0o

20. Espelhos esféricos são espelhos que
resultam do corte de uma esfera em que
uma de suas superfícies é espelhada, com
reflexão regular (especular). Assim, surgem
dois tipos de espelhos, os côncavos e os
convexos.
Esfera seccionada
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21. Tipos de Espelhos Esféricos
CÔNCAVO
reflete pela parte
interna da
curvatura
CONVEXO
reflete pela parte
externa da
curvatura

22. Elementos de um Espelho Esférico
C: centro de curvatura
É o centro da esfera
prateada
V:vértice
é a interseção entre o eixo principal e a calota
esférica.
F: foco principal
C F V
Eixo principal
é a reta que passa pelo centro de
curvatura e sai perpendicular ao
vértice do espelho
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2
f
R


23. Processo de Formação de
Imagens
Espelho Convexo
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24. CASO ÚNICO: Objeto em qualquer posição
Imagem
 Virtual
 Direita
 Menor
V F C
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25. Espelho Côncavo
Processo de Formação de
Imagens
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26. CASO 1: Objeto antes de C
Imagem
 Real
 Invertida
 Menor
 Entre C e F
C F V
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27. CASO 2: Objeto sobre C
Imagem
 Real
 Invertida
 Igual
 sobre C
C F V
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28. CASO 3: Objeto entre C e F
Imagem
 Real
 Invertida
 maior
 Antes de C
C F V
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29. CASO 4: Objeto sobre F
Imagem
Não há imagem
ou a imagem é
imprópria
C F
V

30. CASO 5: Objeto entre F e V
C F V
Imagem
•Virtual
•Direita
•Maior

31. Equação dos pontos
conjugados
1 1 1
f p p
 
'
Relaciona a distância focal e as
distâncias do objeto e da imagem
ao espelho

32. Aumento Linear Transversal
Relaciona a altura do objeto, altura da
imagem e as distâncias de objeto e
imagem em relação ao espelho, é
expressa por :
A
i
o
p
p
 
 '

33. Observações
p’
 imagem real
yimagem virtual
i
 imagem direita
y imagem invertida
f :espelho côncavo
fy : espelho convexo