Resumo de fisica: Reflexão da Luz - Espelhos esféricos - aprofundamento



Óptica - associação de espelhos

Quando temos mais de um espelho esférico temos que conjugar e ir encontrando as imagens formadas sucessivamente pela reflexão sequencial nos espelhos, obedecendo à ordem que os raios atingem os espelhos segundo o texto proposto da questão.
É importante perceber também que a imagem conjugada por um espelho passa a ser objeto para o outro espelho, lembrando que podem ocorrer objetos virtuais, que nada mais são do que feixes incidentes convergentes interrompidos pelo outro espelho ou sistema óptico.

Vamos analisar um exemplo completo:
Um objeto real está a 6 cm do vértice de um espelho côncavo gaussiano de distância focal 4 cm. Há um espelho convexo gaussiano de foco modular 6 cm cujo vértice está a 8 cm do vértice do espelho côncavo. Calcule a posição da imagem formada pelo espelho convexo depois da luz incidir primeiro no côncavo. As superfícies especulares estão uma em frente a outra.
Para a primeira incidência no espelho côncavo:
f=\frac{p_1\cdot p'_1}{p_1+p'_1} logo: 4=\frac{6\cdot p'_1}{6+p'_1} o que resulta p'_1=12\,cm.
Para a segunda incidência, no espelho convexo, a imagem conjugada pelo espelho côncavo se torna objeto virtual para o convexo, logo, temos:
p_2=-(p'_1-d)=-(12-8)=-4\,cm e, portanto: f=\frac{p_2\cdot p'_2}{p_2+p'_2} e lembrando que o ponto focal do espelho convexo é virtual, portanto, negativo, temos:
-6=\frac{-4\cdot p'_2}{-4+p'_2} o que resulta p'_2=6\,cm do espelho convexo, e a dois centímetros do côncavo.
Atentar também para o fato de que a imagem formada pelo espelho côncavo é real, invertida e maior, mas, para o espelho convexo, é objeto virtual, a -4\,cm do vértice do convexo.
 

Óptica - Dispersão cromática e prismas

Resultado de imagem para PRISMAS ÓPTICOS

Resultado de imagem para PRISMAS ÓPTICOS

DESVIO MÍNIMO:  RAIO DENTRO PARALELO À BASE, I_1 =I_2, R_1 = R_2:

Resultado de imagem para PRISMAS ÓPTICOS EQUAÇÕES

DESVIO MÁXIMO EM PRISMAS: RASÂNCIA NA ENTRADA OU NA SAÍDA, ISTO É, UM DOS  ÂNGULOS INTERNOS É O LIMITE:

Resultado de imagem para desvio máximo em prismas

DESVIO DA LUZ POLICROMÁTICA EM MEIOS MATERIAIS:
NO VÁCUO, TODAS AS CORES E FREQUÊNCIAS TEM O MESMO ÍNDICE DE REFRAÇÃO (1,0) E MESMA VELOCIDADE (3.108 M/S).

  • Quanto maior a frequência, maior a energia do fóton, mais inerte, menor a velocidade, maior o índice de refração e maior o desvio: BLUE SHIFT, para o violeta e azul
  • Quanto menor a frequência, menor a energia do fóton, menos inerte, maior a velocidade, menor o índice de refração e menor o desvio: RED SHIFT, para o vermelho.
     

Resultado de imagem para DECOMPOSIÇÃO DA LUZ PRISMAResultado de imagem para decomposição da luz nos prismas

 

Óptica - Dióptros esféricos

Dioptro esférico é um par de meios de índices de refração diferentes cuja interface é esférica ou circular, o que nos permite deduzir as relações que nos dão as posições da imagem. 
Na figura abaixo, o é o objeto, i é a imagem, p é a posição do objeto em relação ao dioptro, p’ é posição da imagem, e R é o raio de curvatura, que é a distância do centro de curvatura até o vértice ou centro óptico da lente.

Uma imagem contendo luz, pendurado, tráfego, fioDescrição gerada automaticamente

A equação que descreve a refração em um dioptro esférico é:

Texto, TabelaDescrição gerada automaticamente

E o aumento linear transversal é dado pela relação (todas deduzidas com base da relação de Gauss):

Texto, CartaDescrição gerada automaticamente