aula 01 professor caçu introdução à Óptica geométrica
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Aula 01Aula 01
Professor CaçuProfessor Caçu
Introdução à Óptica GeométricaIntrodução à Óptica Geométrica
Introdução à Óptica Introdução à Óptica GeométricaGeométrica
1. Conceitos básicos:1. Conceitos básicos:
a. Raio de Luz:
LUZ é o agente físico que, atuando nos órgãos visuais, produz a sensação da visão.
LUZ é Energia radiante que se propaga por meio de ondas eletromagnéticas.
c 3 . 108 m/s
b. Feixe ou pincel de luz:
Cônico Divergente: Cônico Convergente:
Cilíndrico ou paralelo:
c. Fontes de Luz:
c.1. Natureza:
Primária:(Corpo Luminoso)
Ex.: Sol.
Secundária:(Corpo Iluminado)
Ex.: Lua.
Incandescente:Ex.: Chama da Vela.
Luminescente:Ex.: Lâmpada de neon.
Fluorescente:Ex.: Lâmpada Fluorescente.
Fosforescente:Ex.: Interruptores de Luz.
c.2. Dimensão Relativa:
Puntiforme:Ex.: o Sol em relação à Via-Láctea.
Extensa:Ex.: o Sol em relação ao Sistema Solar.
c.3. Cor:
Monocromática:Ex.: luz vermelha.
Policromática:Ex.: luz branca.
As cores componentes da LUZ BRANCA:LUZ BRANCA:
VermelhoVermelho
AlaranjadoAlaranjado
AmareloAmarelo
VerdeVerde
AzulAzul
AnilAnil
VioletaVioleta
As cores componentes da LUZ BRANCA:LUZ BRANCA:
VermelhoVermelho
AlaranjadoAlaranjado
AmareloAmarelo
VerdeVerde
AzulAzul
AnilAnil
VioletaVioleta
2. Meios de propagação da luz:
Transparente:Ex.: vidro liso.
Translúcido:Ex.: tijolo de vidro.
Opaco:Ex.: superfície metálica.
Atenção!
Elementos como a água e o plástico, dependendo da espessura, podem ser transparentes, translúcidos ou opacos.
3. Fenômenos da Óptica Geométrica:
Regular ou Especular:Formação de Imagens.
Difusa:Visualização dos Objetos.
a. Reflexão:
b. Refração:
Regular: Difusa:
c. Absorção:
4. Cor dos objetos:
a) Corpo azul absorve as outras cores de luz e reflete difusamente a luz azul.
b) Corpo branco reflete difusamente todas as cores de luz.
c) Corpo preto Absorve todas as cores de luz.
Observação:Quando um objeto não emite luz aos nossos olhos temos a sensação de “cor preta”.
4.1 Iluminado por Luz Policromática:
4.2 Iluminado por Luz Monocromática:
a) Corpo da Cor da Luz Aparecerá na cor da luz Ex.: Corpo Amarelo na presença de luz amarela, permanecerá
amarelo.
b) Corpo Branco Aparecerá na cor da luz Ex.: Corpo Branco na presença de luz amarela, ficará amarelo.
c) Corpo Preto Na presença de qualquer luz permanece preto.
Cores primáriasCores primárias: : as cores primárias são as cores primárias são o azul, verde e vermelho, com a super-o azul, verde e vermelho, com a super-posição destas cores podemos formar posição destas cores podemos formar todas as outras cores.todas as outras cores.
FILTRO DE LUZ: como o próprio nome diz “filtra uma cor de luz”.
5. Princípios da Óptica Geométrica:Princípio da propagação retilínea da luz:
Em um meio material homogêneo e transparente,a luz se propaga em linha reta.
Princípio da independência da luz:
Quando dois ou mais pincéis de luz encontram-se em umadeterminada região, nenhuma de suas características sofre
modificações. Ou seja, as direções, os sentidos de
propagação e as cores permanecem inalteradas.
Princípio da reversibilidade da luz:
Num meio transparente e homogêneo a trajetóriadescrita por um raio de luz não
dependente do sentido de propagação.
Exemplo 01:
(FGV SP/2006) O professor pede aos grupos de estudo que apresentem à classe suas principais conclusões sobre os fundamentos para o desenvolvimento do estudo da Óptica Geométrica.
GRUPO I Os feixes de luz podem apresentar-se em raios paralelos, convergentes ou divergentes.
GRUPO II Os fenômenos de reflexão, refração e absorção ocorrem isoladamente e nunca simultaneamente.
GRUPO III Enquanto num corpo pintado de preto fosco predomina a absorção, em um corpo pintado de branco predomina a difusão.
GRUPO IV Os raios luminosos se propagam em linha reta nos meios homogêneos e transparentes.São corretas as conclusões dos grupos:a)I e III, apenas.b)II e IV, apenas.c)I, III e IV, apenas.d)II, III e IV, apenas.e)I, II, III e IV.
Exemplo 02:
(EFOA MG) Três feixes de luz, de mesma intensidade, podem ser vistos atravessando uma sala, como mostra a figura abaixo:
O feixe 1 é vermelho, o 2 é verde e o 3 é azul. Os três feixes se cruzam na posição A e atingem o anteparo nas regiões B, C e D. As cores que podem ser vistas nas regiões A, B, C e D, respectivamente, são:
a)branco, branco, branco, branco.b)branco, vermelho, verde, azul.c)amarelo, azul, verde, vermelho.d)branco, azul, verde, vermelho.e)amarelo, vermelho, verde, azul.
6. Câmara escura de orifício:
p
p
o
i ´
(Unesp SP/2006) O tamanho da imagem de um prédio, projetada na parte posterior de uma câmara escura, é 60,0 cm. Após afastar a câmara mais 50 m do prédio, observa-se que o tamanho da imagem foi reduzido para 20,0 cm.a) Qual a distância inicial entre o prédio e a câmara?b) Usando a mesma câmara, qual seria o tamanho da imagem se a distância entre a câmara e o prédio dobrasse em relação à distância inicial, na qual o tamanho da imagem era de 60,0 cm?
Exemplo 03:
H
0,6m
X d
H
X + 50 d
0,2m
a)
b)
7. Sombra e Penumbra:
Sombra:
Anteparo
Fonte Puntiforme
Obstáculo
Sombra
Penumbra:
Fonte extensa
Sombra
Penumbra
Exemplo 04:
(FGV SP/2008) Com a finalidade de produzir iluminação indireta, uma luminária de parede possui, diante da lâmpada, uma capa opaca em forma de meio cano.No teto, a partir da parede onde está montada a luminária, sabendo que esta é a única fonte luminosa do ambiente e que a parede sobre a qual está afixada essa luminária foi pintada com uma tinta pouco refletora, o padrão de iluminação projetado sobre esse teto é semelhante ao desenhado em:a) b) c) d)
I
II II IIIIII
I – SOMBRA;
II – PENUMBRA;
III – LUZ.
a. Eclipse Solar:
TerraSol
Lua
Sombra
Penumbra
Eclipse Total
Eclipse Parcial
Observação: O eclipse Solar só ocorre em Observação: O eclipse Solar só ocorre em fase de Lua Nova.fase de Lua Nova.
8. Eclipses:
b. Eclipse Lunar:
Terra
Sol
Lua
EclipseEclipseParcialParcial
EclipseEclipseTotalTotal
EclipseEclipseParcialParcial
Observação: O eclipse Lunar só ocorre em Observação: O eclipse Lunar só ocorre em fase de Lua Cheia.fase de Lua Cheia.
9. Fases da Lua:
Quarto – Crescente: Quarto – Minguante:
PONTO OBJETO (PO):PONTO OBJETO (PO):
PONTO IMAGEM (PI):PONTO IMAGEM (PI):
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