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Física óptica

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Física - Óptica - Professor Joadyson - Programa Maranhão Profissional Etapa Pré-vestibular

Published in: Education

Física óptica

  1. 1. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA 1
  2. 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. 3. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA RAIO DE LUZ:É uma representação da propagação da Luz 3
  4. 4. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA RAIO DE LUZ:É uma representação da propagação da Luz 4
  5. 5. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA FEIXE DE LUZ:É um conjunto de raios de Luz 5
  6. 6. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA FEIXE DE LUZ: Pode ser:• Paralelo• Convergente• Divergente 6
  7. 7. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA PARALELO: 7
  8. 8. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA PARALELO: O LASER 8
  9. 9. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA CONVERGENTE: 9
  10. 10. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA CONVERGENTE: 10
  11. 11. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA DIVERGENTE: 11
  12. 12. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA DIVERGENTE: 12
  13. 13. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA FONTES DE LUZ: São corpos que emitem Luz 13
  14. 14. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA FONTES DE LUZ: Podem ser:• Primárias• Secundárias 14
  15. 15. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA PRIMÁRIAS: Têm Luz própria 15
  16. 16. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA SECUNDÁRIAS: Não têm Luz própria 16
  17. 17. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA Meios transparentes, translúcidos e opacos 17
  18. 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. 19. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA Transparentes 19
  20. 20. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA 20
  21. 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. 22. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA Translúcidos 22
  23. 23. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA 23
  24. 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. 25. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA Opacos 25
  26. 26. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA 26
  27. 27. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSAPRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICA MEIOS HOMOGÊNEOS E ISÓTROPOS 27
  28. 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. 29. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA PRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICAMEIOS HOMOGÊNEOS 29
  30. 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. 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. 32. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA PRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICA PRINCÍPIO DA PROPAGAÇÃO RETILÍNEA CONSEQUÊNCIASFonte puntiforme 32
  33. 33. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA PRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICAPRINCÍPIO DA PROPAGAÇÃO RETILÍNEAFonte extensa 33
  34. 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. 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. 36. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA 36
  37. 37. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA 37
  38. 38. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSAPRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICAAS FASES DA LUA 38
  39. 39. 39ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA
  40. 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. 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. 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. 43. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSAPRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICACÂMARA ESCURA DE ORIFÍCIO 43
  44. 44. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSAPRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICACÂMARA ESCURA DE ORIFÍCIO 44
  45. 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. 46. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSAPRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICAÂNGULO VISUAL 46
  47. 47. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSAPRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICAÂNGULO VISUALQuanto mais longe está o objeto, menor o ângulo visual 47
  48. 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. 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. 50. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSAPRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICAPRINCÍPIO DA INDEPENDÊNCIA DOS RAIOS LUMINOSOS 50
  51. 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. 52. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSAPRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICAPRINCÍPIO DA REVERSIBILIDADE DOS RAIOS 52
  53. 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. 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. 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. 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. 57. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA ANO-LUZ Lembrando que: 1 ano = 365 dias 1 dia = 24h 1h = 3600s 57
  58. 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. 59. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA 59
  60. 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. 61. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA TIPOS DE ESPELHOS CÔNCAVO CONVEXO 61
  62. 62. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA 62
  63. 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. 64. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA Objeto sobre C • Real • Invertida • Igual V C F • Sob C 64
  65. 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. 66. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA Objeto sobre F V • Imprópria C F 66
  67. 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. 68. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA Objeto em qualquer posição • Virtual • Direita • Menor V F C 68
  69. 69. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA 69
  70. 70. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA Utilidades:- correção de problemas - Auxiliar na observação de visão de objetos pequenos 70
  71. 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. 72. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA Divergentes - Bordas grossas ou espessas 72
  73. 73. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA DEFEITOS NA VISÃO 73
  74. 74. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA FORMAÇÃO DA IMAGEM NO OLHO HUMANO 74
  75. 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. 76. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA 76
  77. 77. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA CORREÇÃO AUXILIO DE LENTES DIVERGENTES OU CIRURGIA 77
  78. 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. 79. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA CORREÇÃO É FEITA POR USO DE LENTES CONVERGENTES 79
  80. 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. 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. 82. ETAPA PRÉ-VESTIBULAR TUTOR: WALTER ALENCAR DE SOUSA 82

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