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1 +óptica+e+reflexão+da+luz

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1 +óptica+e+reflexão+da+luz

  1. 1. Óptica e Reflexão daÓptica e Reflexão daLuzLuzProf. Rosângela MoreiraProf. Rosângela Moreira
  2. 2. Óptica GeométricaÓptica GeométricaA óptica geométrica tem por objetivo oA óptica geométrica tem por objetivo oestudo 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.
  3. 3. A óptica é dividida em duasA óptica é dividida em duaspartes:partes: GeométricaGeométrica – Estuda os fenômenos luminosos sem– Estuda os fenômenos luminosos semconsiderar a natureza da luz. Essa parte estuda osconsiderar a natureza da luz. Essa parte estuda osfenômenos ópticos baseados na concepção de raiosfenômenos ópticos baseados na concepção de raiosluminosos, 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 cujaexplicação depende das teorias relativas à natureza daexplicação depende das teorias relativas à natureza daluz. A Óptica Física estuda precisamente osluz. A Óptica Física estuda precisamente osfenômenos ópticos em que a natureza da luz exercefenômenos ópticos em que a natureza da luz exercepapel predominante, como a polarização, a difração, apapel predominante, como a polarização, a difração, ainterferência, os espectros,etc.interferência, os espectros,etc.
  4. 4. LuzLuzDenomina-se luz aoDenomina-se luz ao agente físicoagente físicoresponsável pelas sensações visuaisresponsável pelas sensações visuais. É. Éa energia que se propaga no espaçoa energia que se propaga no espaçoatravés deatravés de ondas eletromagnéticasondas eletromagnéticas quequeimpressionam nosso órgão visualimpressionam nosso órgão visual. Para. Pararepresentar graficamente a luz emrepresentar graficamente a luz empropagação, como por exemplo, a emitidapropagação, como por exemplo, a emitidapela chama de uma vela, utilizamos apela chama de uma vela, utilizamos anoção de raio de luz.noção de raio de luz.
  5. 5. 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 representagraficamente a direção e o sentido de propagação dagraficamente a direção e o sentido de propagação daluz.luz. Feixe luminosoFeixe luminoso - é um conjunto de raios luminosos- é um conjunto de raios luminososque tem origem na mesma fonte luminosa.que tem origem na mesma fonte luminosa.
  6. 6. Meio homogêneo eMeio homogêneo eMeio isótropoMeio isótropo Meio homogêneoMeio homogêneo - é aquele que- é aquele queapresenta em todos os seus pontos asapresenta em todos os seus pontos asmesmas propriedades físicasmesmas propriedades físicas.. Meio isótropoMeio isótropo - Particularmente, em- Particularmente, emóptica, podemos considerar como meioóptica, podemos considerar como meioisótropoisótropo aquele no qual a luz se propagaaquele no qual a luz se propagacom a mesma velocidade em todas ascom a mesma velocidade em todas asdireções e sentidosdireções e sentidos..
  7. 7. LuzLuz Corpo Luminoso ou Fonte de Luz PrimáriaCorpo Luminoso ou Fonte de Luz Primária: É: Éaquela que emite luz própria. Exemplo: o Sol, aaquela que emite luz própria. Exemplo: o Sol, achama de uma vela, etc.chama de uma vela, etc. Corpo Iluminado ou Fonte de Luz SecundáriaCorpo Iluminado ou Fonte de Luz Secundária: É: Éaquela 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 umalâmpada, 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 asdimensões da fonte são desprezíveis.dimensões da fonte são desprezíveis. Fonte ExtensaFonte Extensa: É quando no fenômeno em estudo: É quando no fenômeno em estudoas dimensões da fonte não são desprezíveis.as dimensões da fonte não são desprezíveis.
  8. 8. LuzLuz UmUm meio transparentemeio transparente é aquele que permite aé aquele que permite apropagação da luz através de si por distânciaspropagação da luz através de si por distânciasconsideráveis, isto é,consideráveis, isto é, permite a visualização nítida dospermite a visualização nítida dosobjetos 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 propagaçãoda luz através de si, mas a espalha, de modo que osda luz através de si, mas a espalha, de modo que osobjetos 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 daluz através de siluz através de si, não permitindo a visualização dos, não permitindo a visualização dosobjetos. Por exemplo: madeira, concreto, etc.objetos. Por exemplo: madeira, concreto, etc.
  9. 9. Velocidade da LuzVelocidade da LuzA luzA luz não necessita de meio material para senão necessita de meio material para sepropagarpropagar. Sua velocidade num meio material. Sua velocidade num meio materialdepende 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 depropagação num meio material é diferente.propagação num meio material é diferente.Velocidade da luz no ar: 299700km/sVelocidade da luz no ar: 299700km/sVelocidade da luz no vácuo: 300000km/sVelocidade da luz no vácuo: 300000km/sCostuma-se representar a velocidade da luzCostuma-se representar a velocidade da luzpor”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 3.1088m/sm/s..
  10. 10. LuzLuz
  11. 11. Princípios da Óptica GeométricaPrincípios da Óptica Geométrica Princípio da Propagação retilínea da luzPrincípio da Propagação retilínea da luzNos meios transparentes, homogêneos e isótropos a luzNos meios transparentes, homogêneos e isótropos a luzse propaga em linha reta.se propaga em linha reta. Princípio da independência dos raios luminososPrincípio da independência dos raios luminososQuando dois raios de luz se cruzam, cada um segue oQuando dois raios de luz se cruzam, cada um segue oseu 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 luminososO trajeto de um raio luminoso não se modifica quandoO trajeto de um raio luminoso não se modifica quandopermutamos as posições da fonte e do observador.permutamos as posições da fonte e do observador.
  12. 12. Câmara EscuraCâmara EscuraColocando um corpo luminoso AB diante de umColocando um corpo luminoso AB diante de umorifício O de uma das faces de uma caixa deorifício O de uma das faces de uma caixa deparedes opacas, verifica-se que sobre a faceparedes opacas, verifica-se que sobre a faceoposta 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 dispositivoé chamado de câmara escura e demonstra aé chamado de câmara escura e demonstra apropagação retilínea da Luz. Para se observarpropagação retilínea da Luz. Para se observara imagem com facilidade, substitui-se a facea imagem com facilidade, substitui-se a faceoposta à do orifício por uma folha de papeloposta à do orifício por uma folha de papelvegetal sobre a qual se forma a imagem. Estevegetal sobre a qual se forma a imagem. Estefenômeno é a base do princípio defenômeno é a base do princípio defuncionamento das câmaras fotográficas.funcionamento das câmaras fotográficas.
  13. 13. Câmara EscuraCâmara Escura
  14. 14. EclipsesEclipsesÉ a formação deÉ a formação desombra (região dosombra (região doespaço que nãoespaço que nãorecebe luz) erecebe luz) epenumbra (região dopenumbra (região doespaço parcialmenteespaço parcialmenteiluminada) envolvendoiluminada) envolvendoo Sol, a Lua e a Terra.o Sol, a Lua e a Terra.Pode ser dividido emPode ser dividido emdois casos:dois casos: Eclipse SolarEclipse Solar Eclipse LunarEclipse Lunar
  15. 15. EclipseEclipse Eclipse SolarEclipse Solar - Se- Sea sombra ea sombra epenumbra da Luapenumbra da Luainterceptarem ainterceptarem asuperfície dasuperfície daTerra, ele ocorreráTerra, ele ocorreráde forma total oude forma total ouparcial,parcial,dependendo dodependendo doobservador.observador.
  16. 16. Eclipse SolarEclipse Solar
  17. 17. EclipseEclipse Eclipse Lunar –Eclipse Lunar –A luz solar,A luz solar,tangenciando atangenciando aTerra, determinaTerra, determinauma região deuma região desombra: asombra: asombra dasombra daTerra. QuandoTerra. Quandoa Lua penetraa Lua penetranessa região,nessa região,ela deixa de serela deixa de servista por umvista por umobservador naobservador naTerra, ocorrendoTerra, ocorrendoo eclipse lunar.o eclipse lunar.
  18. 18. Eclipse LunarEclipse Lunar EclipseEclipse2008-02-2008-02-2121
  19. 19. Eclipse LunarEclipse Lunar EclipseEclipse2008-02-2008-02-2121
  20. 20. Difusão e reflexão regular daDifusão e reflexão regular daLUZLUZConsidere um feixe de luz propagando-se numConsidere um feixe de luz propagando-se nummeio e atingindo a superfície S. Se esse feixemeio e atingindo a superfície S. Se esse feixede Luz retornar para o meio em que está sede Luz retornar para o meio em que está sepropagando, 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 parao meio do qual é proveniente ao atingir umao meio do qual é proveniente ao atingir umasuperfíciesuperfície..
  21. 21. Difusão da LuzDifusão da LuzConsidere um conjunto de raios luminosos iluminandoConsidere um conjunto de raios luminosos iluminandoum 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 comque se propaguem em várias direções. Esse fenômenoque se propaguem em várias direções. Esse fenômenoé chamado reflexão irregular ou reflexão difusa, oué chamado reflexão irregular ou reflexão difusa, ousimplesmente, difusão. Devido a reflexão difusa é quesimplesmente, difusão. Devido a reflexão difusa é quepodemos 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 difundira luz do Sol, o céu seria completamente preto.a luz do Sol, o céu seria completamente preto.
  22. 22. Reflexão RegularReflexão RegularQuando um conjunto de raios incide em uma superfícieQuando um conjunto de raios incide em uma superfícieperfeitamente polida, notamos que os raios luminososperfeitamente polida, notamos que os raios luminosossão refletidos numa única direção. Esse fenômeno ésão refletidos numa única direção. Esse fenômeno échamado 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 dealta intensidade e refletores regulares de alto polimentoalta intensidade e refletores regulares de alto polimentopara redirigirem os raios de luz na direção desejada.para redirigirem os raios de luz na direção desejada.
  23. 23. EspelhoEspelhoToda a superfície polida que formaToda a superfície polida que formaimagens por reflexão regular e tem altoimagens por reflexão regular e tem altopoder refletor é chamada espelho. Ospoder refletor é chamada espelho. Osespelhos podem ser planos ou esféricos.espelhos podem ser planos ou esféricos.
  24. 24. Espelho PlanoEspelho Plano
  25. 25. Espelhos EsféricosEspelhos EsféricosEspelhos EsféricosEspelhos EsféricosExemplo: Colher de açoExemplo: Colher de açoinoxidávelinoxidável- O lado de fora daO lado de fora dacolher funciona comocolher funciona comoespelho convexo.espelho convexo.- O lado de dentro daO lado de dentro dacolher funciona comocolher funciona comoespelho côncavo.espelho côncavo.
  26. 26. LuzLuzA COR DE UM CORPO POR REFLEXÃOA COR DE UM CORPO POR REFLEXÃOA luz branca, luz emitida pelo Sol ou por uma lâmpadaA luz branca, luz emitida pelo Sol ou por uma lâmpadaincandescente é constituída por uma infinidade de luzesincandescente é constituída por uma infinidade de luzesmonocromáticas que podem ser divididas em sete coresmonocromáticas que podem ser divididas em sete coresprincipais: 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 reflexãoé determinada pelo tipo de luz que ele refleteé determinada pelo tipo de luz que ele refletedifusamente.difusamente.Assim, por exemplo, um corpo ao ser iluminado pela luzAssim, por exemplo, um corpo ao ser iluminado pela luzbranca, se apresenta azul porque reflete difusamente abranca, se apresenta azul porque reflete difusamente aluz azul e absorve as demais. Um corpo iluminado pelaluz azul e absorve as demais. Um corpo iluminado pelaluz branca se apresenta branco porque refleteluz branca se apresenta branco porque refletedifusamente luzes de todas as cores. Um corpo negrodifusamente luzes de todas as cores. Um corpo negroabsorve-as “totalmente”.absorve-as “totalmente”.
  27. 27. LuzLuz
  28. 28. LuzLuzLEIS DE REFLEXÃOLEIS DE REFLEXÃO11aaLeiLei O raio incidente, oO raio incidente, oraio refletido e araio refletido e anormal estão semprenormal estão sempreno mesmo plano.no mesmo plano.22aaLeiLei O ângulo deO ângulo deincidência é igual aoincidência é igual aoângulo de reflexão.ângulo de reflexão.
  29. 29. 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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