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28-11-2010 TRANSMISSÃO DE LUZ A luz propaga-se pelo espaço exterior, não necessita um meio material para se propagar. É uma onda NÃO MECÂNICA É UMA ONDA ELECTROMAGNÉTICA A luz propaga-se em linha recta e radialmente em todas as direcções sempre que a velocidade de propagação for constante. Ao propagar-se, a luz pode atravessar materiais transparentes e translúcidos, mas não atravessa os materiais opacos. Diversos tipos de sinais luminoso PROPAGAÇÃO DA LUZ Os faróis informam os barcos sobre a proximidade da terra. Anúncios Nos anúncios, procura-se captar a atenção do consumidor e informar sobre serviços ou produtos. Semáforos Num semáforo, a informação refere-se à obrigação de parar ou a possibilidade de continuar em movimento. ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO Energia (E) Energia (E) Frequência ( f ) Frequência ( f ) Comprimento de Onda (λ) Comprimento de Onda (λ) 1 28-11-2010 c = 300 000 km/s TRIÂNGULO DE VISÃO velocidade da luz no vácuo, simbolizada pela letra c, é definida como 300 000 000 metros por segundo. A C Para se ver um objecto implica a existência de três aspectos fundamentais, que constituem o triângulo de visão: o objecto, uma fonte luminosa que ilumine o objecto e um detector de luz (como por exemplo, os olhos de uma pessoa). = 300 000 km/s MEIOS ÓPTICOS ZONAS DE SOMBRA E DE PENUMBRA Existem meios/objectos: Transparentes: objectos que deixam passar toda a luz. Ex.: vidro, plástico, água. Translúcidos: objectos que deixam passar parte da luz. Ex.: vidro fosco, papel vegetal, nuvens, nevoeiro. Opacos: objectos que não deixam passar a luz, absorvem-na ou reflectem-na. Ex.: madeira, cartão, tijolo, etc. FEIXES DE LUZ Efeitos sofridos pela Luz O conjunto de raios de luz constitui um feixe de luz. Assim, podemos ter feixe de luz constituído por raios paralelos, convergentes ou divergentes. Paralelos ○ Convergentes Divergentes 2 28-11-2010 REFLEXÃO Consiste na mudança da direção de propagação da energia, retornando a energia incidente em direção à região de onde ela é oriunda, após entrar em contacto com uma superfície refletora. TIPOS DE REFLEXÃO Reflexão difusa – Ocorre quando a luz é reflectida por uma superfície rugosa e resulta na difusão (espalhamento) da luz. TIPOS DE REFLEXÃO Reflexão Regular – Ocorre quando a luz é reflectida por uma superfície polida (tipo espelho), respeitando as leis da reflexão. Reflexão (filme na net): http://www.skoool.pt/content/ks4/physics/waves_1/03_Prope rties_of_Waves_Reflection/index.html 1ª LEI DA REFLEXÃO 2ª LEI DA REFLEXÃO REGULAR “o raio incidente, o raio refletido e a reta normal são coplanares (estão no mesmo plano)” “O ângulo de incidência (î) é igual ao ângulo de reflexão (ȓ).” î=ȓ 3 28-11-2010 EXERCÍCIO 1 ESPELHO PLANO Raio incidente São espelhos constituídos por superfícies planas e polidas , capazes de reflectir regularmente a luz. Por esta razão os espelhos devem ser superfícies metálicas. Nos espelhos comuns, o vidro é usado como uma protecção transparente para que a camada metálica não sofra acção do ar e da humidade. Raio reflectido Ponto de incidência Recta normal Ângulo de incidência Ângulo de reflexão CARACTERÍSTICAS DOS ESPELHOS PLANOS PROPRIEDADES DE IMAGEM Num espelho plano comum, vemos nossa imagem com a mesma forma e tamanho, que parece encontrar-se atrás do espelho. A distância entre o objecto e o espelho é sempre igual à distância entre a imagem e o espelho. A altura do objecto será sempre igual à altura da imagem. Simetria Objecto Imagem Virtual Forma-se atrás do espelho ESPELHOS PLANOS ESPELHO PLANO (RESUMO) EXERCÍCIO 2 4 28-11-2010 ESPELHOS ESFÉRICOS: ESPELHOS CONCAVOS E CONVEXOS Espelhos esféricos são espelhos que resultam do corte de uma esfera em que uma de suas superfícies é espelhada Um espelho côncavo é uma superfície esférica que apresenta na parte interna o seu lado reflector. EXEMPLOS telescópios, projectores, consultórios dentistas , maquilhagem, problemas de visão. A imagem depende da distância do objecto ao espelho. PROPRIEDADES ESPELHO CÔNCAVO (RESUMO) ESPELHO CONVEXO Caracteriza-se fisicamente por apresentar a sua superfície esférica externa como face reflectora. •Entre o centro de curvatura e o espelho ESPELHO CONVEXO (RESUMO) ESPELHO COM CURVATURAS Este espelho tem partes convexas e côncavas. A imagem reflectida é deformada podendo até ficar cortada em duas partes. 5 28-11-2010 REFRACÇÃO NO DIA-A-DIA REFRACÇÃO DA LUZ a passagem da luz por meios transparentes com diferentes densidades. é A refracção modifica a velocidade da luz, mesmo que a direcção permaneça a mesma (caso a luz incida perpendicularmente à superfície). Refracção (Filme na internet) http://www.skoool.pt/content/ks4/physics/waves_1/04_Pro perties_of_Waves_Refraction/index.html ÍNDICE DE REFRAÇÃO VELOCIDADE MENOR →ÂNGULO COM A RECTA NORMAL MENOR É um factor numérico igual ou superior a 1, relacionado com a rapidez de propagação da luz no meio considerado n = c v → velocidade da luz no vácuo. 3.108 m/s v → velocidade da luz no meio em questão. nar = nvácuo = 1 c O índice de refração sempre será maior ou igual a 1. Nunca menor que 1!!! Fique atento! SEMPRE SOFRE DESVIO? SITUAÇÕES nA> nB “Incide em um meio menos refringente” Nem sempre! São duas as situações em que isso acontece! Quando os índices de refração são iguais, e quando o raio incide perpendicularmente a superfície!!! 6 28-11-2010 REFLEXÃO TOTAL DA LUZ O ângulo de incidência ao qual corresponde um ângulo de refracção de 90º chama-se ângulo-limite. Se o ângulo de incidência for inferior ao ângulo-limite, há simultaneamente refracção e reflexão. Se o ângulo de incidência for superior ao ângulo-limite apenas ocorre a reflexão COMPORTAMENTO DAS LENTES CONVEXAS: As lentes convexas (de bordas finas) são convergentes nos meios onde o índice de refração da lente é maior que o índice de refração do meio. COMPORTAMENTO DAS LENTES CÔNCAVAS: Representação esquemática das lentes: As lentes côncavas (de bordas grossas) são divergentes nos meios onde o índice de refração da lente é maior que o índice de refração do meio. 7 28-11-2010 POTÊNCIA FOCAL Uma lente convergente pode fazer convergir mais ou menos um feixe de luz. E uma lente divergente pode fazer divergir mais ou menos um feixe de luz. A potência de uma lente, também chamada vergência, indica o poder convergente ou divergente da lente. Numa lente convergente, por exemplo, quanto maior for a distância focal da lente menos converge a luz, ou seja, a lente é menos potente. POTÊNCIA FOCAL A potência de uma lente, simbolizada por P, é igual ao inverso da distância focal, representada por f. A unidade de potência é a dioptria, cujo símbolo é D. VISÃO BINOCULAR 2 Olhos = Visão Binocular: OLHO Exteriormente podemos ver: é a visão na qual ambos os olhos são usados em conjunto. A visão binocular dá-nos uma noção de 3D (3 Dimensões) Dá-nos uma noção de profundidade. CONSTITUIÇÃO DO OLHO HUMANO CONSTITUIÇÃO DO OLHO HUMANO O nosso olho é um instrumento óptico simples. O globo ocular tem vários meios transparentes: a córnea - lente convergente que foca a luz para o interior do olho; o humor aquoso o cristalino - lente convergente que forma uma imagem real (não deformada), invertida e menor do que o objecto, que é projectada na retina; o humor vítreo. Vídeo: http://www.youtube.com/watch?v=NG3ygbRrljQ 8 28-11-2010 CONSTITUIÇÃO DO OLHO HUMANO As imagens formadas na retina são transmitidas ao cérebro pelo nervo óptico e descodificadas por ele. Como a distância dos objectos ao olho varia, é preciso variar a convergência do cristalino (chama-se poder de acomodação). São os músculos ciliares que permitem mudar a forma do cristalino, tornando-o uma lente mais ou menos convergente. A íris regula a quantidade de luz que entra no olho, pois altera o tamanho do orifício por onde entra a luz - a pupila. Por isso, quando está escuro, esse orifício aumenta. PROBLEMAS DE VISÃO Os problemas de visão corrigem-se usando lentes adequadas. Os problemas mais vulgares são: Miopia Hipermetropia Presbitia Astigmatismo MIOPIA VER MAL AO LONGE o As pessoas com este problema vêem mal ao longe, mas vêem bem ao perto. oAs imagens formam-se antes da retina porque o cristalino é demasiado convergente MIOPIA As imagens formamse antes da retina porque o cristalino é demasiado convergente. Por isso os míopes usam lentes divergentes. HIPERMETROPIA CORRECÇÃO DE MIOPIA- LENTE DIVERGENTE VER MAL AO PERTO o Ao contrário dos míopes, as pessoas com este problema vêem bem ao longe mas mal ao perto. oNo olho hipermétrope a imagem forma-se para lá da retina, pois o cristalino é pouco convergente. 9 28-11-2010 CORRECÇÃO LENTE CONVERGENTE HIPERMETROPIA No olho hipermétrope a imagem forma-se para lá da retina, pois o cristalino é pouco convergente. Para corrigir este defeito do cristalino usam-se lentes convergentes . ASTIGMATISMO PRESBITIA – VISTA CANSADA A presbitia é conhecida popularmente por vista cansada. Esta alteração relacionada com a idade é causada pela deterioração da capacidade de focagem do cristalino, tornando as imagens ao perto desfocadas. Estas alterações surgem por volta dos 45 anos de idade e o principal sintoma é a necessidade de alongar a distância de leitura. Má visão por excessiva esfericidade da córnea e cristalino. No olho astigmático a luz que incide na córnea é refractada de forma que as imagens focam-se antes ou depois da retina dependendo da magnitude da alteração. Isto dá lugar a uma visão distorcida, semelhantes aos espelhos de feira. CORRECÇÃO: LENTE CILÍNDRICA A LUZ BRANCA Cores Primárias da luz 10 28-11-2010 Vermelho+Verde = Amarelo Vermelho+Azul = Magenta Verde + Azul = Ciano TRIÂNGULO DAS CORES Verde Amarelo Ciano Branco Vermelho Magenta Azul 11
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