optica geometrica, espelho plano e esferico, problema de visao

1. Prof.: VanessaProf.: Vanessa
Óptica
Conceitos
Prof.: Vanessa
Prof.: Vanessa Cardoso Ribeiro Leocádio

2. Prof.: Vanessa
Qual é a diferença entre
ÓTICA e ÓPTICA?
Segundo dicionário, óptica é a parte da física que trata da luz e fenômenos da visão. Hoje em
dia, praticamente todas as ópticas são chamadas de óticas. Será que está errado?
Não. Os nossos dicionários registram a forma ótica como variante de óptica.
A dúvida se deve ao sentido original de ótico: relativo ao ouvido.
Resumindo: a palavra óptica só pode ser usada para os fenômenos da visão e ótica pode ser
sinônimo de óptica ou relativo ao ouvido.
Óptica Geométrica: estuda os fenômenos ópticos em que apresentam interesse as trajetórias
seguidas pela luz. Fundamenta-se na noção de raio de luz e nas leis que regulamentam seu
comportamento
Óptica Física: natureza das ondas eletromagnéticas
Prof. Vanessa

3. Prof.: Vanessa
Luz
É uma onda eletromagnética.
c → velocidade da luz no
vácuo c= 3.108m/s
ou c= 3.105km/s
Ano- Luz é uma unidade de
medida de distancia. È a
distancia que a luz percorre em
um ano, no vácuo.
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4. Prof.: Vanessa
Três grandezas físicas básicas da luz: cor (frequência), brilho
(amplitude) e polarização (ângulo de vibração).
Simultaneamente, a luz apresenta propriedades de ondas e
partículas (dualidade onda-partícula).
Prof. Vanessa

5. Prof.: Vanessa
Não ionizante é a energia emitida não é forte o suficiente para produzir íons em sua
passagem pela matéria, ou seja, é incapaz de arrancar elétrons de átomos e moléculas.
Ionização é quebra de ligação química de moléculas, com alterações no DNA das células.
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6. Prof.: Vanessa
“O ideal é que uma pessoa adulta use o aparelho celular por, no
máximo, seis minutos ao dia. Já uma criança e jovens de até 16 anos,
nunca deve chegar perto dos telefones celulares”.
O sistema de telefonia celular é responsável pela emissão de ondas
eletromagnéticas de 10 MHz a 300 GHz. Alguns pesquisadores estabelecem uma
correlação entre a exposição a esse tipo de radiação e o surgimento de alguns
tipos de doenças.
Entre os possíveis danos associados aos efeitos térmicos da radiação emitida
pelos aparelhos celulares e as antenas de transmissão, estão a exaustão, choque
térmico, estresse, queda no desempenho de tarefas, pressão cardíaca,
alterações em funções neurais e neuromusculares e ocorrência de catarata.
Embora ainda não exista consenso acerca do tema, vários estudos sugerem que
esta radiação possa interferir nas ondas cerebrais, alterando a pressão
sanguínea, reduzindo respostas imunológicas e provocando enxaqueca, insônia,
síndrome de fadiga com prejuízo da memória de curto prazo e epilepsia
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7. Prof.: Vanessa
Feixe de luz
Cônico convergente: os raios
de luz convergem para um
ponto;
Cônico divergente: os raios
de luz divergem a partir de um
ponto;
Cilíndrico paralelo: os raios
de luz são paralelos entre si.
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8. Prof.: Vanessa
Meios de propagação da luz
Meio transparente permite a
propagação regular da luz
Meio translúcido propagação
irregular da luz, vê o objeto, mas
sem nitidez.
Meio opaco não permite que a luz
se propague
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9. Prof.: Vanessa
FONTES DE LUZ
Primária
Secundária
Incandescente
Luminescente
Corpo luminoso
Quente= lâmpada
amarela, carvão
Fria
Fluorescente
Fosforescente
c / agente= lâmpada branca
s / agente= tomada
Corpo iluminado
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10. Prof.: Vanessa
•Fontes primárias: luz própria, como por exemplo, o Sol, as
estrelas, a chama de uma vela, uma lâmpada acesa,...
•Fontes secundárias: corpos iluminados, como por exemplo,
a Lua, os planetas, as nuvens, os objetos visíveis que não
têm luz própria,...
Fluorescente
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11. Prof.: Vanessa
Princípios da luz
• Princípio da propagação retilínea da luz
• Princípio da independência dos raios de luz
• Principio da reversibilidade dos raios
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12. Prof.: Vanessa
Puntiforme: São fontes que
tem a forma de um ponto.
Extensa: São fontes que tem
a forma de uma linha.
Fontes de luz
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13. Prof.: Vanessa
Sombra: Ausência de luz.
Penumbra: Ausência parcial
de luz
Prof. VanessaProf. Vanessa

14. Prof.: Vanessa
Princípios da luz
Principio da retilinidade da luz
Sombra e penumbra
Fonte Extensa
sombra penumbrapenumbra
Prof. VanessaProf. Vanessa

15. Prof.: Vanessa
Princípios da luz
Principio da retilinidade da luz
Sombra e penumbra
Fonte Puntiforme
sombra
b
obstáculo
h
H
B
Relação matemática
b
B
h
H

b
h
B
H
ou
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16. Prof.: Vanessa
Semelhança de triângulos
SOL
murodosombra
prédiodosombra
murodoaltura
prédiodoaltura

s
S
h
H

5,0
30
5,1

H
455,0 H
mH 90
https://www.youtube.com/watch?v=9JBs4T-sd6E
Câmara ou câmera escura de orifício
A
p
p
o
i



'
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17. Prof.: Vanessa
Eclipse solar
Fase da lua : LUA NOVA
Eclipse lunar
•Fase da lua: LUA CHEIA
Lua cresce da esquerda para a direita
Prof. VanessaProf. Vanessa

18. Prof.: Vanessa
Se durante um mês temos uma lua cheia e uma lua
nova então por que não ocorre eclipse todo mês ?
Porque o plano de translação da órbita da Terra não é o mesmo plano de
translação da órbita da Lua, existe uma inclinação de aproximadamente
5,2° entre eles.
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Duvidas sobre o assunto, volte em gravitação

19. Prof.: Vanessa
Fenômenos ópticos
• Reflexão (volta)
• Refração (passa)
• Absorção (fica)
• Dispersão (espalha)
• Polarização (escolhe)
• Interferência (sobrepõe)
• Difração (obstáculos)
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20. Prof.: Vanessa
Reflexão da Luz
AB = raio de luz incidente
BC = raio de luz refletido
N = reta normal à superfície no ponto B
T = reta tangente à superfície no ponto B
i = ângulo de incidência, formado entre o raio incidente e a reta normal.
r = ângulo refletido, formado entre o raio refletido e a reta normal.
1ª lei da reflexão
O raio de luz refletido e o raio de luz incidente, assim
como a reta normal à superfície, pertencem ao
mesmo plano, ou seja, são coplanares.
2ª Lei da reflexão => i = r
O ângulo de reflexão (r) é sempre igual ao ângulo de
incidência (i).
Prof. VanessaProf. Vanessa

21. Prof.: Vanessa
Reflexão regular os raios incidentes
e refletidos são paralelos. Ocorre em
superfícies metálicas bem polidas,
como espelhos.
Reflexão difusa os raios incidentes
são paralelos, mas os refletidos são
irregulares. Ocorre em superfícies
rugosas, e é responsável pela
visibilidade dos objetos.
Prof. VanessaProf. Vanessa

22. Prof.: Vanessa
Absorção
A luz incide na superfície, no entanto não é refletida
e nem refratada. Ocorre em corpos de superfície
escura.
Corresponde a primeira etapa da
fotossíntese. Os cloroplastos
possuem fotoreceptores, as clorofilas
a e b, que apresentam redes de
ligações simples e duplas alternadas
capazes de absorver uma maior
quantidade de luz. Os espectros de
absorção das clorofilas a e b são
diferentes. A luz que não é absorvida
pela clorofila a é capturada pela
clorofila b, que tem uma absorção
intensa nesse comprimento de onda.
Assim, esses dois tipos de clorofila
complementam um ao outro na
absorção da luz incidente.
Prof. VanessaProf. Vanessa

23. Prof.: VanessaProf. VanessaProf. Vanessa

24. Prof.: VanessaProf. VanessaProf. Vanessa

25. Prof.: Vanessa
Sr. E Sra. Smith

26. Prof.: Vanessa
Refração
A 1ª lei da diz que o raio incidente (raio 1), o raio refratado (raio 2) e a
reta normal ao ponto de incidência (reta tracejada) estão contidos no
mesmo plano, que no caso do desenho acima é o plano da tela.
A 2ª lei da refração é utilizada para calcular o desvio dos raios de luz ao
mudarem de meio, e é expressa por:
n1.sen i = n2.sen r (Lei de Snell)
Dióptro plano é o conjunto de dois meios homogêneos
e transparentes, separados por uma superfície
plana S. Por exemplo a água tranquila de um lago
e o ar, separados pela superfície livre do líquido
constituem um dióptro plano.
Prof. VanessaProf. Vanessa

27. Prof.: Vanessa
Um objeto “O” está sendo observado de fora d’água.
Os raios luminosos emitidos pelo objeto, ao
passarem do ar para a água, afastam-se da normal.
Eles atingem o olho do observador como se tivessem
sido emitidos de “I”. O observador não verá o objeto
“O”. Verá a imagem virtual “I” do objeto. É por isso
que quando olhamos o fundo de uma piscina, ela nos
parece mais rasa.
Profundidade aparente:
Água
Ar
n
n
p
'p

Prof. Vanessa

28. Prof.: Vanessa
FGE 160- 1o. sem. 2007 28
Como o peixe vê um banhista?
Tem variação de água
Prof. VanessaProf. Vanessa

29. Prof.: Vanessa
Índice de Refração
v
c
n 
• v → velocidade da luz no meio em questão.
• c → velocidade da luz no vácuo. 3.108 m/s
• nar = nvácuo = 1
• λ → comprimento de onda
• f → frequência
• O índice de refração sempre será maior ou igual a 1. Nunca menor que 1!!! Fique
atento! Dizemos que um meio é mais refringente que outro quando seu índice de
refração é maior que do outro. Ou seja, o etanol é mais refringente que a água.
• De outra maneira, podemos dizer que um meio é mais refringente que outro quando a
luz se propaga por ele com velocidade menor que no outro.
Na refração apenas a frequência permanece a mesma, a
velocidade e comprimento de onda modificam.
V=λ.f
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30. Prof.: Vanessa
Sempre sofre desvio?
São duas as situações em que isso acontece!
Quando os índices de refração são iguais, e
quando o raio incide perpendicularmente a
superfície!!!
Prof. VanessaProf. Vanessa

31. Prof.: Vanessa
Reflexão Total
O fenômeno da Reflexão Total(ou Reflexão Interna) só pode acontecer
quando o raio sai do meio mais refringente para o menos
E só acontece quando o ângulo de incidência for maior que o ângulo limite (L)
Prof. VanessaProf. Vanessa

32. Prof.: Vanessa
nA> nB “Incidi em um meio menos
refringente” fasta da normal
nA < nB “Incidi em um meio mais
refringente” aproxima da normal
Prof. VanessaProf. Vanessa

33. Prof.: Vanessa
comunicação
medicina
Prof. VanessaProf. Vanessa

34. Prof.: Vanessa
34
MiragensA mais comum é a observada quando a
temperatura do ar é mais elevada. O solo esta muito
quente deixando o ar ao seu redor mais denso do que
o ar acima dele, sabendo que a luz percorre com uma
velocidade maior no ar menos denso e conhecendo a
lei da refração que nos diz que v1 senѲ =v senѲ1,
afirmamos que um grande aumento na velocidade
provocara um grande aumento no ângulo de
incidência, logo a luz sofrera reflexão total ,assim
concluímos que a luz de um objeto avistado no asfalto,
por exemplo, não esta sendo refletido pela superfície
da água, ela
apenas esta sofrendo reflexão total.
Prof. VanessaProf. Vanessa

35. Prof.: Vanessa
35
Miragens inferiores ocorrem em climas quentes, nelas nos observamos objetos abaixo
da sua posição real.
Miragens superiores ocorrem em locais frios, nela nos avistamos objetos acima da sua
posição real, um exemplo seria avistarmos objetos no mar, lembrando que a terra tem
uma curvatura, seria impossível vermos navios ou geleiras a 300 km de distancia mais
devido a esse tipo de miragens é possível avistá-los.
Prof. VanessaProf. Vanessa

36. Prof.: Vanessa
Dispersão da Luz Branca
Acontece devido cada frequência
(entenda “cor”) ter um índice de
refração diferente dentro do prisma.
Prof. VanessaProf. Vanessa

37. Prof.: Vanessa
Arco Iris
A aparência do arco-íris é causada pela dispersão
da luz do sol que sofre refração pelas (aproxima-
damente esféricas) gotas de chuva
Prof. VanessaProf. Vanessa

38. Prof.: Vanessa
Por que o céu é azul?
Quando olhamos a cor de algo, é porque este "algo" refletiu ou dispersou a luz de
uma determinada cor associada a um comprimento de onda. Devido ao seu
pequeno tamanho e estrutura, as minúsculas moléculas da atmosfera difundem
melhor as ondas com pequenos comprimentos de onda, tais como o azul e violeta.
As moléculas estão espalhadas através de toda a atmosfera, de modo que a luz
azul dispersada chega aos nossos olhos com facilidade. Luz azul é dispersada dez
vezes mais que luz vermelha. Luz violeta tem comprimento de onda menor que luz
azul, portanto dispersa-se mais na atmosfera que o azul. Porque então não vemos
o céu violeta ? Porque não há suficiente luz ultravioleta. O sol produz muito mais
luz azul que violeta.
Prof. Vanessa

39. Prof.: Vanessa
A luz do Sol passará de
um meio menos
refringente (vácuo) para
um meio mais refringente
(atmosfera). Ela irá se
aproximar da normal.
Devido a este desvio, o
observador verá o astro
deslocado.
Com a refração da luz na
atmosfera, o dia torna-se
mais longo, isto é, o
nascer do Sol é visto
antes de ele realmente
estar na linha do
horizonte e o pôr-do-sol,
depois.
Por que o sol demora mais tempo nascendo e se pondo?
Prof. Vanessa

40. Prof.: Vanessa
Acontece que as moléculas do
ar, quando atingidas pela luz
solar, espalham com grande
intensidade as cores azul e
violeta, no entanto, o olho
humano é pouco sensível a cor
violeta. Quando chega a tarde,
a Terra está mais inclinada e,
dessa forma, os raios solares
percorrem uma distância muito
maior na atmosfera. Assim
sendo, a luz azul e violeta, as
quais são espalhadas com
maior intensidade, não são
percebidas pelos olhos do
observador, mas as luzes
vermelho e alaranjado sim,
fazendo com que percebamos
o céu na tonalidade vermelho
alaranjado.
Prof. Vanessa
Por que de manhazinha e tardezinha
fica avermelhado?
Prof. Vanessa

41. Prof.: Vanessa
Quando o sol está no horizonte, a luz tem que atravessar um caminho muito maior para
chegar até nossos olhos, como mostra a figura 2. A luz azul neste longo caminho é toda
espalhada. Os comprimentos de onda que sofrem menos espalhamento são os associados
as cores vermelho e laranja. Por isso vemos o céu, durante o poente ou o nascente, com a
coloração vermelha/alaranjada.
Prof. Vanessa
O vermelho e o laranja tornam-se muito mais vívidos no crepúsculo quando há poeira ou
fumaça no ar, provocado por incêndios, tempestade de poeira e vulcões. Isso ocorre porque
as partículas de fumaça ou poeira são maiores que demais presentes na atmosfera e
partículas maiores tendem a espalhar mais todos os comprimentos de ondas, exceto os
comprimentos associados as cores laranja e vermelho.
A dispersão de Rayleigh
causa um avermelhamento
do céu no pôr do Sol
Prof. Vanessa

42. Prof.: Vanessa
Quando o céu está com cerração, névoa ou poluição, há partículas de
tamanho grande que dispersam igualmente todos os comprimentos de
ondas, logo o céu tende ao branco pela mistura de cores. Isso é mais
comum na linha do horizonte.
No vácuo do espaço extraterrestre, onde não há atmosfera, os raios do sol
não são dispersos, logo eles percorrem uma linha reta do sol até o
observador. Devido a isso os astronautas vêem um céu negro.
Em Júpiter o céu também é azul porque ocorre o mesmo tipo de dispersão
do azul na atmosfera do planeta como na Terra. Porém em Marte o céu é cor
de rosa, já que há excessiva partículas de poeira na atmosfera Marciana
devido à presença de óxidos de ferro originários do solo. Se a atmosfera de
Marte fosse limpa da poeira, ela seria azul, porém um azul mais escuro já
que a atmosfera de Marte é muito mais rarefeita.
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43. Prof.: Vanessa
Por que as nuvens são brancas?
As nuvens são compostas por gotas de água de diferentes tamanhos, e não de vapor d’água como
algumas pessoas pensam. O vapor se condensa na forma de gotas em torno de partículas de poeira,
fumaça e sal, suficientemente leves para permanecerem suspensas no ar. A grande maioria das
gotas têm dimensões microscópicas (na ordem de um milésimo de milímetro). Como há uma grande
diversidade de tamanhos, cada gota espalha a luz proveniente do Sol de uma maneira diferente. A
luz solar é composta por todas as frequências do chamado espectro visível (que vai do vermelho ao
violeta). Dependendo do seu tamanho, a gota de água espalha uma determinada frequência. As
gotas maiores espalham as baixas frequências (vermelho, amarelo etc.) enquanto as gotas menores
espalham as de altas frequências (azul, violeta etc.). A combinação do espalhamento de todas as
cores tem como resultado a cor branca.
Por que as nuvens, que são brancas, ficam escuras anunciando um temporal,
ou durante ele ficam "pretas"?
- A parte de baixo das nuvens fica escura
simplesmente porque está fora do alcance da luz,
que não consegue atravessar os "nimbus". A parte
de cima reflete toda a luz do Sol e deixa o resto na
sombra.
O contraste com a parte brilhante parece deixar a
parte escura ainda mais escura do que realmente é.
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44. Prof.: Vanessa
44
Onda eletromagnética
Velocidade de propagação
Onda não polarizada
Velocidade de propagação
Onda polarizada
Polarizadores
Luz não polarizada Filtro de polarização Luz polarizada
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45. Prof.: Vanessa
A polarização é uma propriedade das ondas
transversais. Já uma onda longitudinal
atravessaria as duas fendas sem problemas.
A polarização da luz ocorre quando a
luz natural, que antes se propagava
em todos os planos, passa a se
propagar em um único plano.
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46. Prof.: Vanessa
46
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47. Prof.: Vanessa
Interferência  superposição
construtiva
destrutiva
Depende da fase
dif. caminhos ópticos  dif. de fase
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48. Prof.: Vanessa
onda + obstáculo = Difração
Princípio de Huygens
Vem associado com a
interferência
λ
λ
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49. Prof.: Vanessa
49
Fenda Dupla:
Difração
Interferência
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50. Prof.: Vanessa
A cor iridescente das bolhas de sabão é efeito da interferência entre as ondas de luz. Quando
a luz incide na película, parte dela é refletida para a parte exterior da superfície, enquanto
outras partes entram na película e ressurgem depois de refletidas várias vezes por ambas as
superfícies. A reflexão total que é observada é determinada pela interferência de todas estas
reflexões. Como cada vez que se atravessa a película se produz uma fase proporcional à
espessura da película e inversamente proporcional a longitude de onda, o resultado da
interferência depende destas duas quantidades. Portanto, para uma determinada espessura,
a interferência é construtiva para algumas longitudes de onda e destrutiva para outras, de
maneira que a luz branca que incide na película é refletida com uma tonalidade que muda
com a espessura.
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51. Prof.: Vanessa
Luz solar (branca) composta (cores)
Arco-íris Bolha de sabão
=
refração interferência
Filmes anti-reflexivos para lentes, espelhos dielétricos, filtros de interferência, etc
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52. Prof.: Vanessa
• O Halo solar é um fenômeno físico que ocorre quando o
Sol se alinha com Terra no ponto em que seus eixos
coincidem,e devido refração da Luz Solar nos cristais de
gelo da Troposfera superior. Um halo é um anel de luz
que rodeia um objeto.
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53. Prof.: VanessaProf.: Vanessa
Óptica
Espelho plano
Prof.: Vanessa
Prof.: Vanessa Cardoso Ribeiro Leocádio

54. Prof.: Vanessa
Espelhos planos
•imagem são enantiomorfas. = braço direito a nossa imagem
levanta o esquerdo, REVERSA (DIREITO/ESQUERDO)=>
ambulâncias
•VIRTUAL-
•DIREITA
•DIMENSÕES DA IMAGEM = OBJETO
Os espelhos são formados por uma película de metal
polido (prata, zinco) e por uma camada de vidro.
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55. Prof.: VanessaProf. Vanessa

56. Prof.: Vanessa
A distância entre imagem (p’) ao espelho é a mesma distância do objeto (p) e o
espelho. As dimensões da imagem são as mesmas do objeto (altura, largura).
Periscópio
Por que na frente de uma ambulância está
escrito ...
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57. Prof.: Vanessa
• Translação de um espelho plano
Prof. VanessaProf. Vanessa

58. Prof.: Vanessa
• Associação de dois espelhos planos
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59. Prof.: VanessaProf. Vanessa
Ângulo da associação = 600
N0 de imagens = 5
Ângulo da associação = 300
N0 de imagens = 11
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60. Prof.: Vanessa
Rotação de um Espelho Plano
Quando um espelho plano sofre uma rotação de um ângulo α
em torno de um eixo normal ao plano de incidência de um
raio de luz proveniente de uma fonte fixa, o raio refletido
correspondente sofre uma rotação, no mesmo sentido, de um
ângulo que equivale ao dobro de α.
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61. Prof.: Vanessa
Por exemplo, um motorista acerta o espelho retrovisor do carro
girando-o convenientemente. Em alguns carros o espelho é
plano e em outros é convexo. Supondo que seja um espelho
plano, ao girar o espelho muda-se o campo visual. Um ponto
fixo dentro do campo visual será vista em outra posição já
que a imagem se deslocará com a sua rotação.
Prof. VanessaProf. Vanessa

62. Prof.: Vanessa
Complemento
Eu estou cansado da sua interferência!
Prof. Vanessa
O que um fóton disse pro outro?
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63. Prof.: Vanessa
Teorias sobre a Luz
• Primeiras idéias dos gregos (século I aC, Lucrécio): a luz solar e o seu calor eram compostos de pequenas
partículas.
• Teoria corpuscular da luz (século XVII, Isaac Newton): luz como partícula que se desloca com uma
velocidade maior na água do que no ar.
• Teoria ondulatória da luz (século XVII, Huygens):
fenômeno ondulatório. Através das experiências de Young e Fresnel conseguiu-se medir o comprimento de
onda da luz e provar sua propagação retilínea em meios homogêneos.
Foucault, século XIX, descobriu que a luz se deslocava mais rápido no ar do que na água.
Dualidade onda partícula
* Caráter ondulatório (até o final do´século XIX):
Onda eletromagnética que se propaga no vácuo com velocidade de 3 x 108 m/s.
V = λ . F
* Caráter corpuscular (Einstein e Planck):
Pequeno pacote de energia chamado de fóton.
E = h . F
Obs.: Em 1911 Compton demonstrou que “a colisão de um fóton com um elétron tem comportamento de corpos
materiais.
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64. Prof.: VanessaProf. VanessaProf. Vanessa

65. Prof.: Vanessa
O cabelos mais escuros contêm uma quantidade maior de grânulos de
melanina no córtex, enquanto que o cabelo louro contém pouca melanina.
Quando a pessoa vai ficando mais velha, ocorre a ausência de melanina
no córtex, o que leva à diminuição de pigmentação e, consequentemente,
ao aparecimento de cabelos brancos.
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66. Prof.: Vanessa
• Uma luz negra tubular é uma lâmpada fluorescente com um tipo
diferente de revestimento de fósforo. Esse revestimento absorve as
ondas curtas nocivas da luz UV-B (em inglês) e UV-C (em inglês) e
emite luz UV-A (em inglês), do mesmo modo que o fósforo em uma
lâmpada fluorescente absorve a luz UV e emite luz visível. O próprio
tubo de vidro "negro" bloqueia a maior parte de luz visível, de modo
que somente a luz UV-A de onda longa, que é benigna, e alguma luz
visível azul e violeta passam por ele.
• Uma lâmpada de luz negra incandescente é similar a uma
lâmpada doméstica normal , mas usa filtros de luz para absorver a
luz do filamento aquecido.
Eles absorvem tudo exceto a luz
infravermelha e UV-A, além de um
pouco da luz visível.
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67. Prof.: VanessaProf.: Vanessa
Óptica
Espelhos esféricos, lentes
Prof.: Vanessa
Prof.: Vanessa Cardoso Ribeiro Leocádio

68. Prof.: Vanessa
Reflexo intenso de prédio côncavo e espelhado tem causado prejuízos a
motoristas e comerciantes em Londres - AFP/Getty Images
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69. Prof.: Vanessa
Tipos de espelhos esféricos
CÔNCAVO CONVEXO
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70. Prof.: VanessaProf. Vanessa

71. Prof.: Vanessa

72. Prof.: Vanessa
Elementos dos Espelhos Esféricos
CV=RAIO(R) FV=DISTÂNCIA FOCAL
C: centro de curvatura
V: vértice
F: foco
C F
V
Eixo principal
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73. Prof.: Vanessa
Raios notaveis
C F V
C F V
C F V
C F V
C F V
C F V
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74. Prof.: Vanessa
Objeto Antes de C
Imagem
• Real
• Invertida
• Menor
• Entre C e f
C F
V
• Côncavo
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75. Prof.: Vanessa
Objeto em C
Imagem
• Real
• Invertida
• Menor
• Entre C e f
C
F
V
• Côncavo
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76. Prof.: Vanessa
Objeto entre C e f
Imagem
• Real
• Invertida
• Maior
• Atrás de C
C F
V
• Côncavo
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77. Prof.: Vanessa
Objeto sobre f
Imagem
• Imprópria
C F
V
• Côncavo
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78. Prof.: Vanessa
Objeto entre f eV
C F
V
-Virtual
-Direita
-Maior
-Atrás do espelho
• Côncavo
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79. Prof.: Vanessa
Objeto em qualquer posição
Imagem
• Virtual
• Direita
• Menor
C F
V
• Convexo
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80. Prof.: VanessaProf.: Vanessa
Estudo Analítico
C V
o
i
p
Equação de Gauss:
'
111
ppf

Aumento Linear:
o
i
p
p
A 


'
p’
F
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81. Prof.: VanessaProf.: Vanessa
p = posição do objeto (distância deste até o espelho).
p’ = posição da imagem.
p’>0  Imagem Real
p’<0  Imagem Virtual
o = altura do objeto.
i = altura da imagem.
i > 0  Imagem Direita.
i < 0  Imagem Invertida.
f = Foco (distância focal)  f=R/2
f > 0  Espelho Côncavo.
f < 0  Espelho Convexo.
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82. Prof.: Vanessa
Lentes
Bordas Finas
Representação
Prof. Vanessa

83. Prof.: VanessaProf.: Vanessa
E.P.
R
C2OC1
Centro Óptico
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84. Prof.: Vanessa
Bordas Grossas
Representação
Prof. Vanessa

85. Prof.: Vanessa
E.P.
O
C2C1
R
Centro Óptico
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86. Prof.: Vanessa
Comportamento Óptico
nmeio < nlente
Bordos finos
Convergente
Bordos largos
Divergente
nmeio > nlente
Bordos finos
Divergente
Bordos largos
Convergente
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87. Prof.: Vanessa
(nlente > nmeio) (nlente< nmeio)
Prof. Vanessa

88. Prof.: Vanessa
Raios Notáveis:
 Convergentes
F F’ A’A
O
Prof. Vanessa

89. Prof.: Vanessa
Raios Notáveis:
• Divergentes
F’ F AA’ O
Prof. Vanessa

90. Prof.: Vanessa
FOAO FI AI
A imagem é:
•Menor
•Real
•Invertida
O
Prof. Vanessa

91. Prof.: Vanessa
A imagem é:
•Mesmo Tamanho
•Real
•Invertida
FOAO FI AI
O
Prof. Vanessa

92. Prof.: Vanessa
A imagem é:
•Maior
•Real
•Invertida
FOAO FI AI
O
Prof. Vanessa

93. Prof.: Vanessa
A imagem é:
•Imprópria
FOAO FI AI
O
Prof. Vanessa

94. Prof.: Vanessa
A imagem é:
•Maior
•Virtual
•Direita
FOAO FI AI
O
Prof. Vanessa

95. Prof.: Vanessa
A imagem é:
•Menor
•Virtual
•Direita
FO AOAI FI
O
Prof. Vanessa

96. Prof.: Vanessa



'
´
y
p
f + → Lente Convergente
- → Lente Divergente
+ → Imagem Real
- → Imagem Virtual
+ → imagem Direita
- → Imagem Invertida
Prof. Vanessa

97. Prof.: Vanessa
Vergência
• Sistema Internacional de Medidas é a
dioptria => 1di = 1grau
• lente é convergente (f>0)
• lente divergente (f<0).



























plana
concâva
convexa
R
RRn
n
V
meio
lente
21
11
.1
Prof. Vanessa

98. Prof.: Vanessa
Associação de lentes justapostas
Associação de lentes separadas
Prof. Vanessa

99. Prof.: Vanessa
• i e o positivos: imagem e objeto direitos (de
cabeça para cima);
• i e o negativos: imagem e objeto invertidos (de
cabeça para baixo).
Fórmula de Halley
I. Lentes esféricas
LENTES ESFÉRICAS, INSTRUMENTOS ÓPTICOS E VISÃO HUMANA
Prof. Vanessa

100. Prof.: Vanessa
Microscópio
composto
O aumento total do microscópio é resultado do produto dos aumentos da objetiva e da
ocular:
A) Microscópio composto de duas oculares e três objetivas intercambiáveis
B) Esquema de representação da composição de lentes e de formação da imagem
II. Instrumentos ópticos
OPENBESTDESIGNSTOCK/
SHUTTERSTOCK
Prof. Vanessa

101. Prof.: Vanessa
Luneta
astronômica
O aumento angular da luneta é o quociente entre as distâncias focais da
objetiva e da ocular:
A) Uma luneta astronômica também necessita de duas lentes convergentes, objetiva e ocular.
B) Observe que o foco imagem da objetiva coincide com o foco objeto da ocular.
II. Instrumentos ópticos
ALEXANDERKOLOMIETZ/SHUTTERSTOCK
Prof. Vanessa

102. Prof.: Vanessa
Projetor de
slides
II. Instrumentos ópticos
Esquema de funcionamento do
mecanismo projetor de slides
e da formação de imagens
Prof. Vanessa

103. Prof.: Vanessa
Lâminas de Faces Paralelas
r
risen
ed
cos
)( 
 D=desvio
e= espessura
i= ângulo incidencia
r= ângulo de refração
Prof. Vanessa

104. Prof.: Vanessa
Prisma
Quando a luz branca incide sobre
a superfície do prima, sua velocidade
é alterada, no entanto, cada cor da luz
branca tem um índice de refração diferente,
e logo ângulos de refração diferentes, chegando à outra
extremidade do prima separadas.
• Tipos de prismas
• Prismas dispersivos são usados para separar a luz em
suas cores de espectro.
• Prismas refletivos são usados para refletir a luz.
• Prismas polarizados podem dividir o feixe de luz em
componentes de variadas polaridades.
Prof. Vanessa

105. Prof.: Vanessa
A
vidro
ar ar
raio incidente
i1
r1
A
r2
raio emergente
i2

i1 e r1 → ângulo de incidência e refração na
primeira face.
r2 e i2 → ângulo de incidência e refração na
segunda face (respectivamente).
α → desvio na primeira face.
β → desvio na segunda face.
δ → desvio total.
A → abertura do prisma
Prof. Vanessa

106. Prof.: Vanessa
Ângulo de refringência (abertura).
Desvio entre raio incidente e emergente.
A r r 1 2
   i i A1 2
Desvio mínimo
Condições:
• Os ângulos de incidência e
emergência do prisma iguais
(i1 = i2).
• O raio luminoso interior ao
prisma deve ser paralelo à base
do mesmo.
Relações:
pois r1 = r2 = r
pois i1 = i2 = i
Prof. Vanessa

107. Prof.: Vanessa
Prismas de Reflexão Total
Prisma de Amici
i
i = 45
L = 42
Prisma de Porro
i
i = 45 L = 42
Prof. Vanessa

108. Prof.: VanessaProf.: Vanessa
Óptica
Olho
Prof.: Vanessa
Prof.: Vanessa Cardoso Ribeiro Leocádio

109. Prof.: VanessaProf.: Vanessa
Olho Humano
Prof.: Vanessa

110. Prof.: Vanessa
Olho humano
• A luz incide na córnea e converge até a retina, formando as
imagens.
• o olho é uma lente convergente, com distância focal
variável.
• Adaptação visual
• O olho humano pode ser aproximado por uma lente convergente de
raio de curvatura variável de modo a conseguir formar imagens
nítidas para objetos de diferentes tamanhos a diferentes distâncias.
• A pupila do olho é preta, mas fica avermelhada em fotos tiradas com
"flash".
Prof. Vanessa

111. Prof.: Vanessa
Acomodação visual
• visão normal, emétropes, têm a capacidade de acomodar
objetos de distâncias de 25 cm em média, até distâncias
no infinito visual.
•
• Ponto próximo
• A primeira distância (25cm) corresponde ao ponto
próximo, que é a mínima distância que um pessoa pode
enxergar corretamente.
• Ponto remoto
• Quanto a distância infinita, corresponde ao ponto remoto,
que a distância máxima alcançada para uma imagem
focada.
Prof. Vanessa

112. Prof.: VanessaProf. Vanessa

113. Prof.: Vanessa
Esclerótica:
• membrana mais externa do olho, é branca, fibrosa e resistente;
• mantém a forma do globo ocular e protege-o;
Coróide:
• a faixa circular da coróide que rodeia a pupila é denominada de íris e
pode ter uma cor azul, castanha, cinza ou verde;
• por meio de dois músculos lisos, a íris regula o diâmetro da pupila;
quando a claridade do ambiente é pouco intensa, a pupila dilata-se para
deixar entrar no olho o máximo de luz possível; quando a claridade é
demasiado intensa, a pupila contrai-se para impedir que o excesso de
luz prejudique a visão.
Retina:
• é a membrana das células nervosas especializadas em captar os
estímulos luminosos;
• no fundo do olho está o ponto cego, insensível à luz, porque é o lugar
por onde passa o nervo óptico que conduz os impulsos nervosos para o
centro da visão, no cérebro;
• Localiza-se a mancha amarela que se forma a imagem numa visão
normal.
Prof. Vanessa

114. Prof.: Vanessa
• O globo ocular é formado, ainda, pelo humor aquoso, o
humor vítreo e o cristalino.
Prof. Vanessa

115. Prof.: Vanessa
O mecanismo
da visão
• A luz atravessa a córnea, o humor aquoso
e o cristalino e dirige-se para a retina que
funciona como o filme fotográfico, em
posição invertida, a imagem formada na
retina também é uma imagem invertida.
• O nervo óptico transmite o impulso
nervoso provocado pelos raios luminosos
ao cérebro, que o interpreta e nos permite
ver os objetos nas posições em que
realmente se encontram.
• O nosso cérebro reúne numa só imagem
os impulsos nervosos provenientes dos
dois olhos.
Prof. Vanessa

116. Prof.: Vanessa
Problemas Visuais
Quando as imagens se formam na mancha amarela, a visão é nítida
e o olho é considerado emetrope ou normal. Quando isso não
ocorre, há um defeito de visão, entre eles:
• Astigmatismo;
• Ambliopia;
• Conjuntivite;
• Daltonismo;
• Estrabismo;
• Exoftalmia;
• Hepermetropia;
• Miopia;
• Olho seco;
• Ptrigio;
• Terçol;
• Tracoma;
Prof. Vanessa

117. Prof.: Vanessa
Olho normal
No olho normal. ou emétrope, um objeto
situado entre o ponto próximo e o ponto
remoto terá a sua imagem conjugada
sobre a retina.
A correção da miopia é feita com lentes
esféricas divergentes
miopia, defeito da visão que impede a
focalização de objetos distantes. A
imagem de um objeto distante é conjugada
antes da retina.
Prof. Vanessa

118. Prof.: Vanessa
A correção é feita mediante o uso de lentes divergentes, que diminuem
a vergência do sistema ocular:
Prof. Vanessa

119. Prof.: Vanessa
hipermetropia. dificuldade em focalizar
objetos próximos. Conjuga imagens de
objetos próximos depois da retina.
A correção da hipermetropia é feita com
lentes convergentes.
Defeitos Formação da imagem Correção não consegue ver
A miopia antes da retina lentes divergentes objetos distantes
hipermetropia depois da retina lentes convergentes objetos próximos
Prof. Vanessa

120. Prof.: Vanessa
A correção é feita com o uso de lentes convergentes, que aumentam a
vergência do sistema ocular:
Prof. Vanessa

121. Prof.: Vanessa
Astigmatismo
• Consiste no fato de que as superfícies que compõem o globo ocular apresentam
diferentes raios de curvatura, ocasionando uma falta de simetria de revolução
em torno do eixo óptico.
A correção é feita com a
utilização de lentes
cilíndricas capazes de
compensar tais diferenças
entre os raios de curvatura.
Prof. Vanessa

122. Prof.: Vanessa
Presbiopia
• Anomalia da visão semelhante à hipermetropia, que ocorre com o
envelhecimento da pessoa, ocasionando o relaxamento dos
músculos.
Porém, se a acomodação muscular for muito grande, o presbíope
também terá problemas de visão a longa distância, uma vez que com
a aproximação do ponto remoto, o problema se torna semelhante ao
da miopia.
A correção nesse caso se dá com a utilização de lentes bifocais
(convergentes e divergentes).
Prof. Vanessa

123. Prof.: Vanessa
Estrabismo
• Tal anomalia consiste no desvio do eixo óptico do globo
ocular, a correção é feita com o uso de lentes prismáticas.
Prof. Vanessa

124. Prof.: Vanessa
CERATOCONE
Prof. Vanessa

125. Prof.: Vanessa
CATARATA
Prof. Vanessa

126. Prof.: Vanessa
DESLOCAMENTO DE RETINA
Prof. Vanessa

127. Prof.: Vanessa
GLAUCOMA
Prof. Vanessa

128. Prof.: Vanessa
RETINOPATIA DIABÉTICA
Fundo de olho normal
•Fundo de olho afetadoProf. Vanessa

129. Prof.: Vanessa
UVEITE
Decorrente de uma
inflamação da úvea, que
é formada pela íris, corpo
ciliar e coróide. A uveíte
pode ser anterior (irite,
iridociclite), intermediária
(pars planite) e posterior
(coriorretinite, retinite e
coroidite)
Prof. Vanessa

130. Prof.: Vanessa
• Agnosia Visual
• A perda da capacidade de reconhecer pode
incluir objectos, pessoas, sons e formas. Uma
pessoa com agnosia pode, por exemplo, ter
visão normal e não ter capacidade de
reconhecer objetos cotidianos, pessoas
familiares ou mesmo sua própria imagem no
espelho.
• AAgnosia Visual pode ser diferenciada em dois
tipos particulares: alexia e prosopagnosia.
Prof. Vanessa

131. Prof.: Vanessa
Pessoas com visão normal enxergam o número 8.
Pessoas com distúrbio para visão (Daltonico) de cores
verde e vermelha enxergam o número 3. Pessoas com
total cegueira total para cores não enxergam nada.
Prof. Vanessa

132. Prof.: Vanessa
A maioria dos daltônicos com dificuldade pra
distinguir o verde e o vermelho enxergam o
numero 5. Pessoas com visão normal ou com
cegueira total para cores não lêem nada.
Prof. Vanessa

133. Prof.: Vanessa

134. Prof.: Vanessa
• O ambiente: o clima seco, com vento e ensolarado,
a poluição ou a contaminação ambiental, lugares
fechados, a calefação, o ar condicionado e os
monitores de computador podem aumentar a
evaporação e causar olho seco.
Prof. Vanessa

135. Prof.: Vanessa
MEDIDAS DE PREVENÇÃO
• Consultar com oftalmologista a cada seis meses;
• Adequar a luminosidade dos ambientes;
• Utilizar os protetores de tela no computador;
• Não coçar os olhos;
• Utilizar óculos escuros com proteção;
• Não utilizar colírios sem receita médica;
• Evitar de leitura quando se movimenta;
• Manter a higiene dos olhos.
• Seguir as normas de distância nas visualizações.
Prof. Vanessa

136. Prof.: Vanessa
Complemento
Por que o míope não vai ao zológico?
R: Porque ele usa lente di-ver-gente!
Prof. Vanessa

137. Prof.: Vanessa
Não é o que lhe parece
Ilusão de óptica !
O que você vê nem sempre é o que você pensa que é.
Aprendemos a perceber ou entender o que estamos olhando.
E ficamos acostumados a como as coisas devem ser.
Algumas vezes, porém, nosso cérebro capta pistas falsas.
Outras vezes nossos cérebros preenchem os pedaços que
faltam.
Nossos cérebros provocam ilusões de óptica em ambos os
modos. A ilusão de óptica que você mais vê é a televisão. As
imagens da TV não estão em movimento. A televisão é, na
verdade, um conjunto de imagens estáticas que aparentam
movimento quando mostradas muito rapidamente.
Prof. VanessaProf. Vanessa

138. Prof.: VanessaProf. VanessaProf. Vanessa

139. Prof.: VanessaProf. VanessaProf. Vanessa

140. Prof.: Vanessa
LARANJA ROSA CINZA
VERDE BRANCO AZUL
MARROM PRETO VERMELHO
AZUL PRETO ROSA
AMARELO CINZA LARANJA
PRETO VERDE MARROM
BRANCO
Prof. VanessaProf. Vanessa

141. Prof.: VanessaProf. VanessaProf. Vanessa

142. Prof.: Vanessa
• As ilusões ópticas são
desnorteantes e
complexas. Podem ser
descritas, classificadas e,
em alguns casos, parcial
ou totalmente explicadas.
Prof. VanessaProf. Vanessa

143. Prof.: Vanessa
Os pontos no cruzamento das linhas são brancos ou pretos?
Prof. VanessaProf. Vanessa

144. Prof.: Vanessa
Ilusões de Adaptação:
• São freqüentes e decorrem da
acomodação da visão a uma nova
situação, diferente da anterior.
• Suponha-se por exemplo, um
observador transportado
repentinamente de uma paisagem
plana ou com ligeiras ondulações para
um lugar com relevo íngreme.
• No início, ele sentirá que todas as
inclinações que vê são muito grandes,
porém, os detalhes vão sendo
visionados e as inclinações serão
apreendidas pelos olhos como sendo
menos fortes do que o são na
realidade.
Prof. VanessaProf. Vanessa

145. Prof.: Vanessa
Ponto Cego
• Tape o seu olho direito e olhe para o ponto do lado direito desta página
com o seu olho esquerdo.
• Permaneça a olhar para o ponto enquanto, lentamente, se aproxima cada
vez mais desta página.
• Descobrirá o ponto cego na sua visão quando o ponto do lado esquerdo
desaparecer completamente.
• Isto acontece quando a imagem atinge a parte do olho onde o nervo óptico
liga o olho ao cérebro.
Prof. VanessaProf. Vanessa

146. Prof.: VanessaProf. VanessaProf. Vanessa

147. Prof.: VanessaProf. VanessaProf. Vanessa

148. Prof.: VanessaProf. VanessaProf. Vanessa

149. Prof.: VanessaProf. VanessaProf. Vanessa

150. Prof.: VanessaProf. VanessaProf. Vanessa

151. Prof.: Vanessa
Eclipse
Prof. VanessaProf. Vanessa

152. Prof.: VanessaProf. VanessaProf. Vanessa

153. Prof.: VanessaProf. VanessaProf. Vanessa

154. Prof.: Vanessa
Lapidação
A lapidação, isto é, a forma como a pedra é cortada, com muitas faces em
ângulos variados, ajuda a intensificar o brilho da pedra. Mas, se for um
mero vidro, com seu modesto índice de refração 1,50, não há lapidação que
consiga reproduzir o brilho de um diamante. O diamante tem um índice de
refração n = 2,40. Com esse valor do índice de refração, o ângulo limite do
diamante (em relação ao ar) é pouco maior que 24o. Uma vez dentro do
diamante, a luz só sai se incidir na superfície interna com um ângulo menor
que esse. De 24o até 90o a luz se reflete de volta.
Luz
Branca violeta vermelha
Menor que 24,50, a luz sofre
refração.
Maior que 24,50, a luz sofre
reflexão total.
Prof. Vanessa

155. Prof.: Vanessa
http://www.fisica.net/optica/lentes_com_trat
amento_antireflexo.pdf
Prof. Vanessa

156. Prof.: Vanessa
22.1.1. Compreender que a luz em um meio uniforme desloca em linha reta e com velocidade finita.
22.1.2. Saber explicar como as sombras são formadas.
22.1.3. Saber explicar como objetos não luminosos podem ser vistos.
22.1.4. Representar graficamente a reflexão da luz em uma superfície plana lisa.
22.1.5. Compreender a formação de imagens em espelhos planos e curvos.
22.1.6. Compreender que a luz pode ser refratada e saber representar graficamente a refração da luz.
22.1.7. Compreender a formação de imagens em lentes.
22.1.8. Compreender o funcionamento básico dos instrumentos óticos simples: lupa, olho, microscópio e telescópio.
23.1.1. Saber explicar a dispersão da luz branca gerando um conjunto de cores.
23.1.2. Conhecer os efeitos dos filtros na luz branca.
23.1.3. Compreender como objetos coloridos aparecem sob a luz branca e outras cores.