Introdução à óptica geométrica 2
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  • 1. Aula 01Aula 01 Professor CaçuProfessor Caçu Introdução à Óptica GeométricaIntrodução à Óptica Geométrica
  • 2. Introdução à Óptica GeométricaIntrodução à Óptica Geométrica 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≅
  • 3. b. Feixe ou pincel de luz: Cônico Divergente: Cônico Convergente: Cilíndrico ou paralelo:
  • 4. 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.
  • 5. 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
  • 6. 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.
  • 7. 3. Fenômenos da Óptica Geométrica: Regular ou Especular: Formação de Imagens. Difusa: Visualização dos Objetos. a. Reflexão:
  • 8. b. Refração: Regular: Difusa:
  • 9. c. Absorção:
  • 10. 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:
  • 11. 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.
  • 12. Cores primáriasCores primárias:: as cores primárias sãoas cores primárias são o azul, verde e vermelho, com a super-o azul, verde e vermelho, com a super- posição destas cores podemos formarposição destas cores podemos formar todas as outras cores.todas as outras cores.
  • 13. FILTRO DE LUZ: como o próprio nome diz “filtra uma cor de luz”.
  • 14. 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 uma determinada 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 trajetória descrita por um raio de luz não dependente do sentido de propagação.
  • 15. 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.
  • 16. 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.
  • 17. 6. Câmara escura de orifício: p p o i ´ =
  • 18. (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 XHd d XH 6,0 6,0 =⇒= H X + 50 d 0,2m 102,0 50 2,0 +=⇒ + = XHd d XH a)
  • 19. mXX X XX XHd XHd 25 4,0 10 104,0 102,06,0 102,0 6,0 =∴= = += += = b) ? 2 ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ im XX dd HH cmmim im X Hd im XimHd 303,0 50 15 2 2. == = = = 15 25.6,0: 6,0, = = = Hd HdEntão XHdComo
  • 20. 7. Sombra e Penumbra: Sombra: Anteparo Fonte Puntiforme Obstáculo Sombra Penumbra: Fonte extensa Sombra Penumbra
  • 21. 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)
  • 22. I II II IIIIII I – SOMBRA; II – PENUMBRA; III – LUZ.
  • 23. a. Eclipse Solar: TerraSol Lua Sombra Penumbra Eclipse Total Eclipse Parcial Observação: O eclipse Solar só ocorre emObservação: O eclipse Solar só ocorre em fase de Lua Nova.fase de Lua Nova. 8. Eclipses:
  • 24. b. Eclipse Lunar: Terra Sol Lua EclipseEclipse ParcialParcial EclipseEclipse TotalTotal EclipseEclipse ParcialParcial Observação: O eclipse Lunar só ocorre emObservação: O eclipse Lunar só ocorre em fase de Lua Cheia.fase de Lua Cheia.
  • 25. 9. Fases da Lua:
  • 26. Quarto – Crescente: Quarto – Minguante:
  • 27. PONTO OBJETO (PO):PONTO OBJETO (PO): PONTO IMAGEM (PI):PONTO IMAGEM (PI):
  • 28. Associação de sistemas ópticosAssociação de sistemas ópticos::