Resumo de fisica: Introdução à Óptica Geométrica

Introdução à Óptica Geométrica - Raios de luz, Classificação dos meios e Propagação retilínea da luz

LUZ:

Definição: onda eletromagnética cuja frequência é tal que é visível para um ser humano médio, isto é, entre o vermelho e o violeta. Luz não tem massa nem carga elétrica. Abaixo do vermelho temos calor, IV e acima de violeta, UV, X, GAMA, cósmicos.
 
1. Propagação da Luz: a luz se propaga com uma velocidade c = 3.108 m/s, percorrendo 63,2 UA por segundo, o que chamamos de ANOLUZ. E lembrar que uma UNIDADE ASTRONÔMICA, UA, é igual a 1,5.1011m que é a distância média da Terra ao Sol.
 
2. Fenômenos Luminosos:
a) reflexão: ocorre quando a luz é refletida por superfícies especulares. Temos dois tipos:
reflexão regular: 

reflexão difusa:

b) refração: mudança de meio de propagação.

c) absorção: a luz é incorporada, assimilada pelo corpo receptor, transformando-se em energia interna do corpo.
  
3. Elementos para descrever a luz:
a) fontes de luz: 

Quanto ao tamanho: temos as puntiformes que só geram sombra, que é ausência total de luz e as fontes extensas, que geram áreas de sobra, penumbra (ausência parcial de luz) e iluminadas.
 
Quanto à emissão: temos as primárias, que emitem a própria luz e as secundárias, que apenas refletem luz incidente que não produziu. O sol é fonte primária, a lua é fonte secundária de luz.
 
b) meios de propagação:
transparentes: luz passa completamente
translúcidos: luz passa parcialmente
opacos: a luz basicamente não passa
 
4. Princípios de Propagação:
 
a) linearidade: a luz se movimenta em movimento uniforme, sempre em tempos mínimos entre dois pontos, e, para velocidade constante, distâncias mínimas também; no espaço homogêneo, são RETAS. Isso dá origem a sombras, penumbras, eclipses.
 
b) reversubilidade: a trajetória do raio de luz independe da trajetória, isto é, se A vê B, B vê A, isto é, sempre há luz indo e vindo nos mesmos caminhos e percursos.
 
c) independência: raios de luz podem se sobrepor, interferir e gerar novos padrões de intensidade, mas após a região de sobreposição, VOLTAM A TER AS MESMAS CARACTERÍSTICAS CONSTANTES DE ANTES.
 
5. TIPOS DE FEIXES:

 

Introdução à Óptica Geométrica - Eclipse solar e lunar e Câmara escura de orifício

• Lembrar que na câmara escura, o tamanho da imagem é inversamente proporcional ao distanciamento do objeto em relação à câmara, isto é, o produto entre o tamanho do objeto e a largura da câmara é constante, e a imagem gerada é real e invertida.

• i/o = p’/p

• No eclipse lunar, a conjunção correta é sol, terra e lua cheia no cone de sombra da terra e no eclipse solar é sol, lua nova e terra como anteparo.

• No eclipse anular o cone de sombra da lua termina e não toca a terra e a lua cheia eclipsada parece vermelha por reflexão de borda na atmosfera da terra.

          

• Lembrar também da lua vermelha, que pode ser vista devido aos raios vermelhos que são refratados pela atmosfera da terra e atingem a lua mesmo em eclipse.

 

 

Introdução à Óptica Geométrica - Fenômenos Ópticos, Cores

1. Fenômenos Luminosos:
a) reflexão: ocorre quando a luz incide numa superfície especular e retorna com mesmo ângulo.
 
reflexão regular:

 

reflexão difusa:

 
b) refração: mudança de meio de propagação da luz.

c) absorção: a luz é totalmente absorvida pela superfície e não há nem refração e reflexão.
d) interferência: sobreposição de ondas gerando novas intensidades relativas.
e) polarização: filtragem de componentes de onda por polaroides, retirada de componentes da onda.

2. Cores dos objetos: princípios:
 
P1. A cor do objeto é a luz que o mesmo reflete; um objeto verde absorve todas as cores da luz branca, menos o verde, que reflete.
P2. Um corpo branco reflete toda luz incidente; um corpo branco iluminado com branco parece branco e iluminado por vermelho parece vermelho, pois sempre reflete tudo que recebe.
P3. Um corpo escuro absorve toda luz incidente e não devolve luz nem transmite luz. A ausência de luz é julgada como sendo a cor preta, isto é, a cor preta é ausência de luz.
P4. Um corpo iluminado por luz de sua cor é isotérmico, pois recebe sua cor e a reemite, não tendo nem acréscimo nem decréscimo de energia, permanecendo no mesmo estado térmico.
  
Lembrar que há várias teorias das cores, está que trabalhamos é a teoria eletromagnética das cores, mas tem também a  teoria pigmentar da luz, a teoria de Schopenhauer das cores e muitas outras.
 

Introdução à Óptica Geométrica - Princípio da reversibilidade dos raios de luz e Princípio da independência dos raios de luz

reversibilidade e independência. Vamos destacar dois deles:
 
a) reversibilidade:
o sentido de propagação do raio de luz independe de sua trajetória. ‘Se eu vejo você, você me vê’.

b) independência:
os raios de luz podem se sobrepor, se interferir, mas sempre mantém suas características primitivas, como comprimento de onda, velocidade e período e frequência.