Optica

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Faculdade metropolitana de Rio do Sul
Rio do Sul, 21 de agosto de 2012.
Acadêmico:Daniela dos Santos

Matéria: Física I

Óptica Geométrica

A óptica é feito basicamente através do conceito do raio de luz e princípios da propagação geométrica. São estes:
- Princípio da propagação retilínea da luz
Nos meios transparentes e homogêneos a luz se propaga em linha reta. Exemplo: A formaçãode sombras e penumbras.
- Princípio da reversibilidade da luz
A trajetória seguida pela luz independe do sentido de percurso.
- Princípio da independência dos raios luminosos
Se dois ou mais raios de luz, vindos de fontes diferentes, se cruzam, eles seguem suas trajetórias de forma independente, como se os outros não.
- Princípios da propagação da luz
- Princípio da propagação retilínea
Nosmeios homogêneos e transparentes a luz se propaga em linha reta. Este princípio é facilmente observado no nosso cotidiano: o feixe de luz proveniente de um holofote; qualquer processo de alinhamento; mira para atirar em uma alvo; formação de sombras; formação de imagens e outros.
Em meios heterogêneos a luz não se propaga necessariamente em linha reta. Como exemplo temos a atmosfera terrestre queaumenta a densidade com a altitude decrescente; em consequência disso os raios provenientes dos astros se encurvam ao se aproximarem da superfície terrestre, fenômeno conhecido como refração atmosférica (será estudada em refração). 

A Refração da Luz

A refração acontece quando a luz passa de um meio para outro. Na figura abaixo, quando a luz passa do ar para a água, é observado um desvio nadireção do raio de luz. Este fenômeno é conhecido como refração da luz.

O raio de luz encontra uma maior dificuldade de se propagar na água, esta dificuldade faz com que a velocidade da luz diminua e muda a direção do raio de luz.
A refração da luz acontece sempre que a luz muda de um meio para outro, por exemplo, quando os raios de luz provenientes do sol entram na atmosfera terrestre.Observe a figura abaixo, onde um raio de luz sai do ar e entra no vidro. Parte da luz é refletida e outra parte sofre a refração, entrando no vidro com menor velocidade e com uma direção diferente.

A dificuldade que a luz sofre ao percorrer um meio é indicada pelo índice de refração do meio. Este índice de refração é um número adimensional que é definido pela razão entre a velocidade da luz novácuo e a velocidade da luz no meio.

n = c / v

Reflexão da Luz
É o fenômeno que consiste no fato de a luz voltar a se propagar no meio de origem, após incidir sobre um objeto ou superfície.

 

AB = raio de luz incidente
BC = raio de luz refletido
N = reta normal à superfície no ponto B
T = reta tangente à superfície no ponto B
i = ângulo de incidência, formado entre o raio incidente e areta normal.
r = ângulo refletido, formado entre o raio refletido e a reta normal.
Os fenômenos em que acontecem reflexão, tanto regular quanto difusa e seletiva, obedecem a duas leis fundamentais que são:

- O raio de luz refletido e o raio de luz incidente, assim como a reta normal à superfície, pertencem ao mesmo plano, ou seja, são coplanares.
 - O ângulo de reflexão (r) é sempre igualao ângulo de incidência (i).
i = r

Espelhos planos
Pode-se considerar como um espelho plano, qualquer superfície plana que seja capaz de refletir a luz incidente. Assim, os espelhos planos podem ser encontrados em diversos formatos (circular, triangular, polígonos…), em diferentes objetos (mesa, chapa de metal, superfície de um lago sem ondas…), desde que a superfície tenha a característica desempre ser plana, para que exista o reflexo dos raios de luz
Imagem Real e Virtual

Quando olhamos para um espelho plano, vemo-nos como se a imagem estivesse dentro do espelho certo. A essa imagem que está "dentro" do espelho chamamos de imagem virtual. Nos espelhos convexos também se aplica esta imagem virtual, apesar de a vermos sempre mais pequena do que o objeto.
Relação aos espelhos...
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