Apresentação do PowerPoint

Como Vemos
as Coisas?
Uma proposta para o ensino
de Óptica e Visão
no Ensino Fundamental
Valéria Rangel Soares
Uma pergunta antiga que desde a
Antiguidade despertou a curiosidade do
homem.
Como Vemos as Coisas?
Você já pensou sobre isso?
Que tal pensarmos juntos agora?
Como vemos as coisas?
Atividade em grupo:
Um tempo para conversar
com os colegas sobre
essa questão.
Não esqueçam de registrar as
ideias e escolher o relator do
grupo.
www.mariaaprendizdemaestra.blogspot.com
.
É notável a relação entre os Olhos e o sentido
da Visão.
No dia-a-dia, é fácil
comprovar que
de olhos fechados não
enxergamos nada.
Mas estar de olhos
abertos é suficiente
para enxergar as
coisas?
Imagine-se num
lugar
completamente
escuro. Apague
as luzes na sua
imaginação.
O que se
pode ver
nessa
condição?
Tampe o orifício da tampa da caixa
com uma moeda. Olhe através do
orifício lateral e descubra o que há
no seu interior (Figura 1).
Figura 1
Retire a moeda. Se o ambiente estiver
pouco iluminado, aproxime uma lanterna
desse orifício e observe-a novamente
através do orifício lateral .
O que há no interior da caixa? (Figura 2).
Figura 2
Concluindo ...
É impossível a visão sem luz.
Não se pode ver nada mesmo, ainda que
os olhos sejam saudáveis.
Mas a necessidade de luz para a visão
nem sempre foi reconhecida pelos
estudiosos.
Um pouco de história sobre a visão...
.Antes
mesmo da era cristã, os egípcios fabricavam
espelhos e chineses faziam jogos com sombras.
Nessa época, viveram pensadores gregos, os
filósofos.
Aristóteles, Demócrito e Platão foram alguns
desses estudiosos que tentaram explicar a visão.
Principais Ideias
sobre a Visão
Aristóteles
Fonte: www.brasilescola.com
384 a.C. – 322 a.C
era um dos que
achavam que dos
olhos saíam
filamentos que
tocavam os objetos
e produziam a
sensação da visão.
Como Demócrito,
havia os que
acreditavam que
minúsculas réplicas
dos objetos entravam
nos nossos olhos,
produzindo a
sensação da visão.
Fonte: www.brasilescola.com
460 a.C. – 370 a.C
Fonte: www.brasilescola.com
428 a.C. – 348 a.C
Ainda outros, como
Platão, explicavam
que os olhos e os
objetos emitiam uma
espécie de fogo.
Para eles, o encontro
entre esses fogos
produzia a sensação da
visão e isso só seria
possível na presença
de luz.
Reconheciam a
relação entre
luz e visão.
Não consideravam a luz
em suas explicações
Mas usavam a ideia de
fogo visual, que
julgavam existir na
época.
Na verdade, nenhum desses modelos explicava
satisfatoriamente a visão.
A Evolução das Ideias
Conhecimentos
Novos conhecimentos
Confirmação de ideias
Mudanças de ideias
Substituição de ideias
A ciência é assim....
O conhecimento é assim...
Eles podem evoluir.
Estudando
A Luz
O Olho
Sensibiliza o olho
Compreensão da
V
ISÃO
O Olho por fora
Esclera
parte branca do
olho.
Pálpebra superior e inferior e cílios.
Proteção.
Íris
disco colorido
do olho.
Pupila
abertura na íris
Controla a
quantidade de luz
que entra no olho.
Córnea
Membrana transparente localizada
na frente da íris. Espécie de lente
natural que permite a entrada de
luz no olho.
O Olho por dentro
Humor aquoso - líquido
transparente, preenche o
espaço entre a córnea e a íris.
Nutre a córnea e o cristalino,
e regula a pressão interna do
olho.
Humor vítreo material gelatinoso e transparente,
que preenche a câmara interior
(espaço entre o cristalino e a
retina).
Cristalino - localiza-se
atrás da íris. É a lente
natural que converge a
luz que entra no olho.
Músculos Ciliares - ligam-se
ao cristalino e alteram sua
forma para focar a imagem.
Retina - camada interna do olho onde se
encontram células sensíveis à luz: cones
e bastonetes. Transforma os estímulos
luminosos em estímulos nervosos.
O olho precisa da luz para ver
Óptica é a parte da Física que estuda a LUZ.
Ente físico capaz de
sensibilizar os olhos.
Estudaremos a Luz a partir dos Princípios da
Óptica Geométrica
Estuda a geometria dos raios luminosos
para explicar o comportamento da luz.
Raio de luz
Representação geométrica da
trajetória da luz
(indica a direção, o sentido e a origem)
Feixe de luz
Conjunto de raios de luz
Raios
divergentes
Raios
convergentes
Raios
paralelos
Pensando
…
Em que
condições
elas se
formam?
Vamos tentar responder essas perguntas
realizando um experimento bastante simples.
O desafio é fazer
a luz atravessar
as placas.
Será possível?
Qual é a condição para que isso ocorra?
Num meio
homogêneo e
transparente,
a luz se
propaga em
linha reta.
Meios de Propagação da luz
A luz se propaga através de alguns materiais – chamados meios .
Meios
Transparentes
Permitem a propagação da luz
e a visualização nítida do
objeto observado.
Fonte: www.vamosconstruir.com
Permitem a propagação da
luz, mas o observador não
tem visão nítida do objeto.
Meios
Translúcidos
Fonte: www.newartsvidro.com.br
Meios
Opacos
Não permitem a propagação
da luz através deles.
Fonte: www.monteseu projjeto.com.br
O que acontece com
os raios de luz que se
cruzam?
Segurando as lanternas ,
conforme a figura, na direção
de uma parede.
O que se observa?
Qual é o caminho
percorrido pelas
luzes das lanternas?
O ocorre quando as
luzes das lanternas se
cruzam?
Nota: as luzes devem ser de
cores diferentes.
Princípio da
Independência dos raios de luz
Um raio de luz não interfere na
propagação de outro, mesmo
que se cruzem.
 a luz se propaga em linha reta;
 a propagação de um raio
luminoso não interfere na
propagação de outro raio
luminoso.
Pensando
…
Há um mundo de coisas visíveis e invisíveis
ao nosso redor. É impossível enxergar
coisas infinitamente pequenas e infinitamente
distantes a olho nu.
Mas, afinal, o que
nossos olhos vêem?
Experimentando...
Observando raios de luz
Estenda o braço diante do corpo e
segure a lanterna ligada como na
figura 1.
O que você vê consegue ver?
(Figura 1)
Intercepte a luz da lanterna
com a mão conforme a figura 2.
O que você observa?
(Figura 2)
Que explicação você teria para esse fenômeno?
Dois conceitos importantes:
Corpo Luminoso e Iluminado
Corpo Iluminado
fonte secundária de luz.
Corpo Luminoso
fonte primária de luz.
Que outros corpos são
fontes primárias de luz ?
Que outros corpos são
fontes secundárias de luz ?
Concluindo ...
O que nossos olhos veem, afinal ?
luz direta emitida por um corpo
luminoso (fonte primária de luz)
ou
luz refletida por um corpo iluminado
(fonte secundária de luz)
.
Reflexão.
S.f. (Fís.) Modificação da direção de
propagação de uma onda que incide sobre uma interface
que separa dois meios diferentes, e retorna para o meio
inicial.
Fonte: Aurélio: o dicionário da língua portuguesa.
Reflexão:
Volta ou retrocesso que faz o corpo elástico,
saltando do corpo a que foi bater. Desvio da direção que
sofre um corpo, quando animado de certa velocidade,
encontra outro corpo resistente; ricochete. Retorno da luz ou
do som. Fenômeno que se verifica quando um raio de luz
incide sobre uma superfície, voltando para o meio de onde
partiu.
Fonte: Dicionário de Física. Disponível em www.sofisica.com.br
Para compreender esse comportamento da luz,
pense no que acontece quando uma bola é
jogada contra uma parede.
Ela
bate na
parede
e
volta.
Fonte: www.en.wikipedia.org
A reflexão da luz numa superfície plana e
polida pode se comparar ao
comportamento da bolinha de squash.
Será que na nuca o
corte ficou legal ?
A reflexão no dia-a-dia
da gente....
Experimentando
?
Direcione a lanterna para o espelho como mostra
a figura. Variando a posição da lanterna, anote a
medida do ângulo do raio refletido pelo espelho.
Reflexão da Luz –
Conceitos básicos
A linha Normal (N) – linha
perpendicular ao espelho.
Raio incidente (i)
atinge o espelho.
N
r
V
Ângulo de reflexão (r)
- formado entre o raio
refletido e a Normal.
i
r
V
Raio refletido (r)
desviado pelo
espelho.
i
Espelho plano
Ângulo de incidência (i)
formado entre o raio
incidente e a Normal.
Lei da Reflexão
N
r
V
r
V
Ângulo de reflexão (r)
formado entre o raio
refletido e a Normal.
i
i
Ângulo de incidência (i)
formado entre o raio
incidente e a Normal.
Espelho
(superfície plana e polida)
Concluindo
V
V
i=r
Em uma superfície plana e polida,
o ângulo de incidência dos raios
é igual
ao ângulo de reflexão
A reflexão dos raios de luz
pelos corpos é que
possibilita a visão dos mesmos.
Então,
o que
vemos?
 Corpos luminosos têm luz
própria.
 Corpos iluminados que
refletem a luz que neles
incide.
Outro fenômeno luminoso
Coloque o lápis na posição
vertical dentro do recipiente com
água.
O que se observa?
Por que quebrou?
Quebrou por quê?
Experimentando pra entender
Posicione a
lanterna
paralelamente
ao lápis,
apontando para
a água como
mostra a figura.
Observe o que ocorre.
Que explicação você daria para
esse fenômeno?
Por que isso ocorre?
Para compreender
esse fenômeno,
imagine uma corrida.
O que aconteceria com a velocidade de
deslocamento desses corredores se
passassem a correr dentro da água?
Ao atravessar uma superfície que separa dois meios
(como o ar e a água)
mudança de
velocidade
mudança na direção
de propagação
N
Meio 1
Meio 2
Esse fenômeno
é chamado de
Refração
Mas o que é Refração?
S.f. (Fís.) Modificação da direção de propagação de uma
onda que incide sobre uma interface entre dois meios, e
prossegue através do segundo meio.
Fonte: Aurélio: o Dicionário da Língua Portuguesa
.
Desvio que sofrem os raios de luz, do calor ou do som, ao
passar de um meio para outro. Mudança de direção de
circulação da energia elétrica ou eletromagnética, quando
passa de um a outro meio de condutividade diferente.
Desvio que sofre um corpo em movimento ao passar um
meio resistente.
Fonte:Dicionário de Física. Disponível em www.sofisica.com.br
Concluindo...
Refração da luz.
A luz tem sua trajetória
desviada ao atravessar uma
superfície que separa dois
meios transparentes, como ar e
a água.
Além da reflexão e da refração, pode ocorrer
absorção, dependendo das superfícies:
Meio 1
Meio 2
Meio 1
Meio 2
Meio 1
Meio 2
Esses fenômenos podem ocorrer
simultaneamente,
ou seja, ao mesmo tempo.
Meio 1
Meio 2
Como Vemos
as Coisas?
LUZ
e
VISÃO
Num dia ensolarado ...
Qual a sensação ao
entrar, de repente,
num ambiente pouco
iluminado como , por
exemplo, uma casa?
Por que isso
ocorre?
Fonte: www.mundofotos.net
Controle da entrada de luz no olho
O que se observe nas imagens ?
a íris reduz o diâmetro
da pupila.
a íris aumenta o
diâmetro da pupila
Vejamos no vídeo a seguir como nossos
olhos reagem à luz ambiente.
Esse controle da entrada de luz no olho protege contra o
excesso de luz, que pode provocar lesão na retina.
Muita luz
Pouca luz
O que acontece com a luz
dentro do olho?
Câmara
Escura
Um modelo simplificado de olho para a
compreensão da visão.
Experimentando
Direcione a face com o
orifício para uma janela ou
uma vela acesa, como
mostra a figura 1.
Figura 1
Observe a face da caixa
oposta à do orifício
(Figura 2).
Figura 2
Por que isso ocorre?
Comparando os esquemas abaixo:
Câmara escura
Olho
Orifício
Anteparo (papel vegetal)
Responda a que estrutura do olho corresponde:
o orifício da caixa? Qual a sua função?
o anteparo? Qual a sua função?
Formação da imagem na retina
Objeto
Imagem
invertida
A imagem formada na retina é menor e
invertida em relação ao objeto.
Por que isso acontece?
Conhecendo o interior do Olho
Observe que
atrás da pupila,
encontra-se o
cristalino. Ele
funciona como
uma lente
natural.
pupila
cristalino
O cristalino é de extrema importância para o
sentido da visão. Ele é uma lente natural.
Vejamos como
funcionam as lentes
O que acontece com a luz
que atravessa cada uma
das lentes?
Lentes
Lente de bordas finas
– convergem os raios –
Fonte: lalipineirocastilla.blogspot.com
Instrumentos ópticos transparentes
que modificam a direção de propagação da luz.
Lente de bordas largas
– divergem os raios –
Cristalino – lente natural
O esquema abaixo mostra como a luz se comporta
ao atravessar o cristalino.
Como você classificaria o cristalino?
( ) lente convergente
( ) ou divergente
Ao atravessarem o cristalino,
 Os raios de luz refletidos pela parte
superior do objeto convergem para um
ponto localizado pela parte inferior da
retina
Cristalino

Os raios de luz refletidos pela parte
inferior do objeto convergem para um ponto
localizado na parte superior da retina.
invertida
Assim, a imagem formada na retina é
Captam os estímulos luminosos
e os transforma em estímulos nervosos.
A imagem formada na retina é invertida.
Mas não vemos o mundo “de cabeça pra baixo”.
O que acontece a partir daí?
O olho vê,
mas quem enxerga é o cérebro
Os sinais elétricos são enviados aos
nervos ópticos, que os conduzem a uma
parte específica do cérebro, onde ocorre a
“interpretação” da imagem – a visão
propriamente dita.
É no cérebro que ocorre a inversão
da imagem formada na retina.
Em preto e branco
ou
ou
Em cores ?
Bastonetes
São sensíveis às diferentes
intensidades (pouca/ muita) de
luz. Têm papel fundamental
para a visão em ambientes
com pouca luz ou à noite.
Células
da retina
Cones
São sensíveis às diferentes
luzes que compõem a luz
branca. São responsáveis
pela visão das cores.
.
Percepção de Cores
Cada tipo de cone responde mais intensamente à
determinada luz.
Como se explica a visão de outras cores além de
vermelho, verde e azul?
Padrão de atividade
nos três tipos de cone
interpretadas pelo
cérebro como
cores
Mas você sabia que ...
www.g1.globo.com
www.baixaki.com.br
e animais
percebem maior
variedade de
cores que o
homem?
www2.ufersa.edu.br
há animais que não
percebem cores?
Faça o teste a seguir.
Daltonismo - colorido diferente ou um mundo sem cor
Deficiência na percepção das cores. 10% dos
homens e 1% das mulheres apresentam algum
grau de deficiência na avaliação das cores.
Nos daltônicos, há alguma alteração nos tipos
ou quantidades de cones.
Tipos: não distinguir o vermelho do verde.
confundir o azul com o amarelo.
Tipo raro: cegueira para as cores. Mundo
cinza, branco e preto.
Daltonismo – um problema para o motorista..
Como lidam com essa dificuldade no trânsito?
Adaptado de: :http//www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/daltonismo
Fonte das imagens:.bionoensinomedio.blogspot.com
Problema de visão!!??
Procure o especialista em saúde dos olhos
Oftalmologista
Exame de vista
O que, Doutor?
Míope !!!???
Hipermétrope !!!???
Experimentando
Tô de Olho
Posicione o modelo de
olho para uma janela ou
porta, conforme a
figura.
O que você observa?
Como assim !?
Por que isso
ocorre?
Visão
Normal
Imagem
na retina
No olho míope, os raios luminosos
são focalizados antes da retina.
No olho hipermétrope, os raios
luminosos são focalizados depois
da retina.
Fonte: http://www.ibc.gov.br
pdcha.blogspot.com
Eu não era assim”
galeria.colorir.com
Óculos – Paralamas do Sucesso
Lentes de correção
Imagem
desfocada
Lente
divergente
Imagem corrigida
pela lente
Lente
convergente
Visão e Reino Animal
Sentido
Proteção
Alimentação
Reprodução
Característica adaptativa
– aumenta as chances de
sobrevivência de espécies animais–
Ilusão de
óptica
Depois de tudo ....
Pensemos com a sabedoria dos poetas:
“As aparências enganam”.
E ainda, “o essencial é invisível aos olhos”.









ALMEIDA, R. de; FALCÃO, D. Brincando com a Ciência –
Experimentos de baixo custo. Museu de Astronomia e Ciências
Afins. Rio de Janeiro: MAST, 1996.
KANTOR, C. A. et al. Coleção Quanta Física – E. Médio. 1ª ed. –
São Paulo. Ed. PD, 2010.
Revista Ciência Hoje na Escola, 5: Ver e ouvir. – Rio de Janeiro:
Ciência Hoje, 1998.
http//www.saude.hsw.uol.com.br/visao
http//www.afh.bio.br/sentidos
http//www.fisicando.br.tripod.com/fisica/optica.htm
http//www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/optica-geometrica
http//www.sofisica.com.br/conteudos/Otica
http//www.sc.usp.br/licenciatura/2003/og