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Física óptica

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  • 1. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA 1
  • 2. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA LUZ: É uma forma de energia radiante, que se propaga por meio de ondas eletromagnéticas. É o agente físico responsável pela sensação visual. 2
  • 3. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA RAIO DE LUZ:É uma representação da propagação da Luz 3
  • 4. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA RAIO DE LUZ:É uma representação da propagação da Luz 4
  • 5. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA FEIXE DE LUZ:É um conjunto de raios de Luz 5
  • 6. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA FEIXE DE LUZ: Pode ser:• Paralelo• Convergente• Divergente 6
  • 7. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA PARALELO: 7
  • 8. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA PARALELO: O LASER 8
  • 9. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA CONVERGENTE: 9
  • 10. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA CONVERGENTE: 10
  • 11. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA DIVERGENTE: 11
  • 12. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA DIVERGENTE: 12
  • 13. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA FONTES DE LUZ: São corpos que emitem Luz 13
  • 14. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA FONTES DE LUZ: Podem ser:• Primárias• Secundárias 14
  • 15. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA PRIMÁRIAS: Têm Luz própria 15
  • 16. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA SECUNDÁRIAS: Não têm Luz própria 16
  • 17. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA Meios transparentes, translúcidos e opacos 17
  • 18. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA Transparentes: Dizemos que um determinado meio é transparente quando ele permite que a luz se propague de modo regular, de modo que possamos ver um corpo através dele 18
  • 19. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA Transparentes 19
  • 20. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA 20
  • 21. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA Translúcidos: Existem meios nos quais a luz se propaga de modo irregular, não permitindo a visualização nítida dos corpos. Tais meios são chamados de translúcidos. 21
  • 22. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA Translúcidos 22
  • 23. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA 23
  • 24. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA Opacos: Um meio é chamado opaco quando não permite que a luz se propague através dele 24
  • 25. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA Opacos 25
  • 26. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA 26
  • 27. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSAPRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICA MEIOS HOMOGÊNEOS E ISÓTROPOS 27
  • 28. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA PRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICAMEIOS HOMOGÊNEOSUm meio é chamado homogêneo quando qualquer porção dele apresenta as mesmas propriedades. Suponhamos, por exemplo, que joguemos umpouco de vinho tinto na água. Inicialmente o vinhonão se distribui por toda a água, ficando restrito auma certa região (Fig. 1); portanto a mistura não é homogênea. Porém, se mexermos com umacolher, logo o vinho se dissolverá por toda a água e teremos uma mistura homogênea (Fig. 2). 28
  • 29. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA PRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICAMEIOS HOMOGÊNEOS 29
  • 30. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA PRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICAMEIOS ISOTRÓPICOSUm meio é chamado isotrópico (ou isótropo)quando apresenta as mesmas propriedades emtodas as direções. Quando as propriedadesdependem da direção, o meio é chamado deanisotrópico. É o caso, por exemplo, de algunscristais, no interior dos quais a luz temdiferentes velocidades em diferentes direções.No nosso curso trabalharemos sempre commeios isotrópicos. 30
  • 31. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA PRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICAPRINCÍPIO DA PROPAGAÇÃO RETILÍNEA Nos meios homogêneos, isotrópicos e transparentes, a luz se propaga em linha reta. 31
  • 32. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA PRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICA PRINCÍPIO DA PROPAGAÇÃO RETILÍNEA CONSEQUÊNCIASFonte puntiforme 32
  • 33. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA PRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICAPRINCÍPIO DA PROPAGAÇÃO RETILÍNEAFonte extensa 33
  • 34. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA Eclipses: 01. Eclipse Solar: Eclipse Total Sombra Sol Terra Lua Penumbra Eclipse Parcial Observação: O eclipse Solar só ocorre em fase de Lua Nova. 34
  • 35. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA 02. Eclipse Lunar: Eclipse Parcial Eclipse Sol Total Eclipse Terra Parcial Lua Observação: O eclipse Lunar só ocorre em fase de Lua Cheia. 35
  • 36. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA 36
  • 37. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA 37
  • 38. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSAPRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICAAS FASES DA LUA 38
  • 39. 39ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA
  • 40. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSAPRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICAAS FASES DA LUAA fase de lua cheia acontece quando aface voltada para a Terra é totalmenteiluminada pelo Sol. A fase de lua novaacontece quando a face voltada para aTerra é a face não iluminada pelo Sol.Quando apenas ¼ da superfície da Lua éiluminada pelo Sol, temos as fases dequarto crescente e quarto minguante. 40
  • 41. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSAPRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICAAS FASES DA LUAEntre duas luas novas consecutivashá um intervalo de tempo de 29 dias,12 horas e 44 minutos. Esse intervalode tempo é chamado mês lunar ouperíodo de lunação. 41
  • 42. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSAPRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICAAS FASES DA LUAPodemos pensar que todo mês haja umeclipse do Sol e outro da Lua. No entantoisso não ocorre, pois a figura é umasimplificação. Na realidade, o plano daórbita da Lua em torno da Terra nãocoincide com o plano da órbita da Terra aoredor do Sol. Assim, raramente ocorremeclipses. 42
  • 43. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSAPRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICACÂMARA ESCURA DE ORIFÍCIO 43
  • 44. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSAPRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICACÂMARA ESCURA DE ORIFÍCIO 44
  • 45. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA Relação trigonométrica o/p = i/p o = tamanho do objeto i = tamanho da imagem p = distância do objeto à câmara p = distância da imagem à câmara 45
  • 46. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSAPRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICAÂNGULO VISUAL 46
  • 47. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSAPRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICAÂNGULO VISUALQuanto mais longe está o objeto, menor o ângulo visual 47
  • 48. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSAPRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICAÂNGULO VISUALQuando dois objetos de tamanhos diferentes são vistos sob o mesmo ângulo, eles nos parecem ter o mesmo tamanho. 48
  • 49. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSAPRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICAPRINCÍPIO DA INDEPENDÊNCIA DOS RAIOS LUMINOSOS Quando a luz se propaga em um meio, cada raio é independente dos outros. Assim, quando dois raios se cruzam, um não interfere na propagação do outro. 49
  • 50. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSAPRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICAPRINCÍPIO DA INDEPENDÊNCIA DOS RAIOS LUMINOSOS 50
  • 51. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSAPRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICAPRINCÍPIO DA REVERSIBILIDADE DOS RAIOS Quando um raio de luz segue um percurso, ele pode fazer o percurso inverso 51
  • 52. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSAPRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICAPRINCÍPIO DA REVERSIBILIDADE DOS RAIOS 52
  • 53. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA COR DA LUZ No estudo das ondas veremos o que determina a cor da luz. Por enquanto, nos limitaremos a reconhecer que existem situações em que a luz é de uma única cor; neste caso a luz é chamada de monocromática. As sete cores monocromáticas principais são as que aparecem no arco-íris. 53
  • 54. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA COR DA LUZ Na maioria das vezes a luz apresenta uma mistura de várias cores e, nesse caso, é chamada de policromática. A luz branca é uma mistura de todas as cores. Decomposição Espectral da Luz Vizível 54
  • 55. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA VELOCIDADE DA LUZ No vácuo, qualquer que seja a cor, a luz se propaga sempre com a mesma velocidade. Essa velocidade é representada por c e seu valor é: 55
  • 56. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA ANO-LUZ Os astrônomos costumam usar uma unidade de comprimento chamada de ano-luz. Por definição, o ano-luz é a distância percorrida pela luz, em um ano, no vácuo. 56
  • 57. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA ANO-LUZ Lembrando que: 1 ano = 365 dias 1 dia = 24h 1h = 3600s 57
  • 58. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA ANO-LUZ1 ano-luz = (365).(24).(3600).(300.000)1 ano-luz = 9.500.000.000.000.000m1 ano-luz = 9,5 . 10 m 15 58
  • 59. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA 59
  • 60. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA-Possuem formas de semi-esferas-Apresentam faces refletoras internas ou externas-Os espelhos esféricos atuam “como lentes”, podendoaumentar ou diminuir o tamanho das imagens CÔNCAVO CONVEXO 60
  • 61. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA TIPOS DE ESPELHOS CÔNCAVO CONVEXO 61
  • 62. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA 62
  • 63. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA objeto Objeto Antes de C A C F Eixo principal A’ IMAGEM: imagem Natureza: REAL Orientação: INVERTIDA Tamanho: MENOR Posição: entre C e F 63
  • 64. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA Objeto sobre C • Real • Invertida • Igual V C F • Sob C 64
  • 65. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA Objeto entre C e f • Real • Invertida • Maior V • Atrás de C C F 65
  • 66. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA Objeto sobre F V • Imprópria C F 66
  • 67. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA Objeto entre F e V -Virtual -Direita -Maior -Atrás do espelho V C F 67
  • 68. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA Objeto em qualquer posição • Virtual • Direita • Menor V F C 68
  • 69. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA 69
  • 70. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA Utilidades:- correção de problemas - Auxiliar na observação de visão de objetos pequenos 70
  • 71. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA De acordo com o tipo de desvio pode ser: Convergentes • A luz incidente é desviada convergindo para um • Bordas finas ou delgadas mesmo ponto: Ponto de convergência 71
  • 72. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA Divergentes - Bordas grossas ou espessas 72
  • 73. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA DEFEITOS NA VISÃO 73
  • 74. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA FORMAÇÃO DA IMAGEM NO OLHO HUMANO 74
  • 75. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA MIOPIA CAUSA: ALONGAMENTO HORIZONTAL DO GLOBO OCULAR FAZ COM QUE A IMAGEM SE FORME ANTES DA RETINA SINTOMA: DIFICULDADES EM ENXERGAR OBJETOS DISTANTES (LONGE). 75
  • 76. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA 76
  • 77. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA CORREÇÃO AUXILIO DE LENTES DIVERGENTES OU CIRURGIA 77
  • 78. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA HIPERMETROPIA CAUSA: ACHATAMENTO HORIZONTAL DO GLOBO OCULAR AS IMAGENS SE FORMAM ATRÁS DA RETINA SINTOMA: DIFICULTA A VISUALIZAÇÃO DE OBJETOS PRÓXIMOS (PERTO). 78
  • 79. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA CORREÇÃO É FEITA POR USO DE LENTES CONVERGENTES 79
  • 80. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA (ENEM 2006) Um grupo de pescadores pretende passar um final de semana do mês de setembro, embarcado, pescando em um rio. Uma das exigências do grupo é que, no final de semana a ser escolhido, as noites estejam iluminadas pela lua o maior tempo possível. A figura representa as fases da lua no período proposto. Considerando-se as características de cada uma das fases da lua e o comportamento desta no período delimitado, pode-se afirmar que, dentre os fins de semana, o que melhor atenderia às exigências dos pescadores corresponde aos dias (A) 08 e 09 de setembro. (B) 15 e 16 de setembro. (C) 22 e 23 de setembro. (D) 29 e 30 de setembro. (E) 06 e 07 de outubro. OPÇÃO: D. 80
  • 81. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA No Brasil, verifica-se que a Lua, quando esta na fase cheia, nasce por volta das 18 horas e se põe por volta das 6 horas. Na fase nova, ocorre o inverso: a Lua nasce às 6 horas e se põe às 18 horas, aproximadamente. Nas fases crescente e minguante, ela nasce e se põe em horários intermediários. Sendo assim, a Lua na fase ilustrada na figura acima poderá ser observada no ponto mais alto de sua trajetória no céu por volta de (A) meia-noite. (B) três horas da madrugada. (C) nove horas da manha. (D) meio-dia. (E) seis horas da tarde. OPÇÃO: E. 81
  • 82. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA 82

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