Óptica Geométrica - Dicas, Macetes e Exercícios

PRINCÍPIOS

• Cor é luz não absorvida. Você vê um lápis azul porque ele absorve todas a luzes e reflete somente o azul. Cor em forma de luz é diferente de cor em forma de pigmento. Quanto mais pigmentos unidos, mais luz será absorvida, então você cada vez mais verá algo mais próximo do preto. Quanto mais luzes coloridas unidas num ponto, cada vez mais você verá algo mais próximo do branco. Você vê preto se todo o espectro de luz visível foi absorvido, e branco se todo o espectro de luz visível chegou até seus olhos de alguma forma. 
• Em exercícios onde há algo sendo iluminado por uma lâmpada de uma cor específica, as únicas cores visíveis no local iluminado serão a cor da lâmpada e preto.

Quarto iluminado por luz vermelha.

• Princípios da Óptica Geométrica
• Retilineidade: a luz se propaga em linha reta num meio homogêneo e isotrópico.

• Independência: um raio de luz não interfere na trajetória do outro. 

• Reversibilidade: se você vê alguém no espelho, esse alguém também pode te ver: https://www.youtube.com/watch?v=z6GTr6Yae5c

• Tem três tipos de feixes: cônico convergente (foca raios num ponto/lupa), cônico divergente (os raios se abrem a partir de algum lugar/lanterna) e cilíndrico paralelo (os raios mantém-se paralelos/laser)

• Tem três tipos de meios: transparente (ar,vidro polido); translúcido (plástico, vidro fosco); e opaco (parede, chão, eu, vc, e o zoboomafoo)

• As fontes de luz, em relação à sua natureza podem ser primárias (iluminam/sol, lâmpada) ou secundárias (refletem/Lua,pessoas). E em relação ao seu tamanho existem as puntiformes (tamanho desprezível/luz vem de um ponto) e extensas (tamanho considerável/luz vem de vários pontos).

• Uma fonte puntiforme cria sombra. Duas ou mais fontes puntiformes, ou uma fonte extensa cria sombra+penumbra. Lembre-se: sombra é forte, penumbra é fraquinha.

• Em exercícios onde vc precisa calcular a distância do objeto até o chão ou parede para não criar sombra, considere que a sombra seria formada na pontinha de um triângulo, e a base desse triângulo é o tamanho da fonte extensa, e ai vira um exercício de semelhança de triângulos.
• Em exercícios de câmera escura, encontre os triângulos e faça as continhas de proporção.

ESPELHO PLANO

• Lei dos espelhos planos: o raio incidente é igual o raio refratado. O espelho sempre faz um ângulo de 90º com a normal.

• Em exercícios de espelhos planos, SEMPRE PROCURE OS TRIÂNGULOS! ELES ESTARÃO LÁ. Saber direitinho o que é seno, cosseno, tangente, e saber os principais ângulos vai ajudar muito a sua vida.
• Em um espelho plano, a imagem formada no mundo dos espelhos possui a mesma distância que o objeto tem do espelho. Se vc está a 2m do espelho, sua imagem estará à 2m do espelho.

• Na rotação de espelhos planos, a relação entre o primeiro e o segundo raio de luz refletido é: Δ = 2.Θ. Sendo que Δ é o ângulo entre os raios refletidos e Θ o ângulo do giro do espelho. 

• Se quiser entender como se chega nisso, acesse este link:  http://www.mundoeducacao.com/fisica/rotacao-um-espelho-plano.htm
• O campo visual de um espelho plano é fácil de ser desenhado. Coloque o objeto na frente do espelho e desenhe a sua imagem lá trás, no mundo dos espelhos. trace duas retas nas extremidades do espelho que se conectem certinho à imagem e pronto! Você terá o campo visual. Assim ó:

• A associação de espelhos planos segue esta fórmula: n = (360/α) – 1. Onde n é o número de imagens e α é o ângulo entre os espelhos.
• Para desenhar as reflexões de reflexões nesse espelho plano, você considera a imagem formada pelo primeiro espelho como um objeto que o segundo espelho possa refletir sem problemas.



Perceba: a primeira reflexão da direita é o número 2. O número 2 é refletido novamente na segunda reflexão do espelho à esquerda. É como se esse número 2, que é uma imagem do dado real, tivesse se tornado um objeto real que o espelho da esquerda pudesse refletir. O mesmo vale se analisarmos a imagem do número 5 na esquerda e a sua segunda reflexão, agora no espelho à direita.

REFRAÇÃO

• Na refração, a velocidade da luz muda ao mudar de meio. Se a luz incidir meio inclinadinha, ela dá uma quebrada. Se ela incidir em 90º, não quebra nada, mas a velocidade muda. 

•  Não existe refração sem reflexão.

• Quanto mais refringente for o meio, mais a luz se aproximará da normal. Quanto menos refringente for o meio, mais a luz se afastará da normal.
• Índice de refração absoluto: n = c/v. Onde c é a velocidade da luz no vácuo (3.10^8m/s)
• Índice de refração relativo = n1/n2 = v2/v1
• Lei de Snell-Descartes = n1.seni=n2.senr. onde i é o ângulo de incidência e o r o ângulo refratado. 
• Reflexão Total = senL=n2/n1, onde L é o ângulo limite/crítico.

ESPELHOS ESFÉRICOS

• Um espelho esférico é tipo se eu pegasse uma bola oca espelhada e cortasse ela no meio.

 

• Em espelhos esféricos, temos várias coisas loucas. Um espelho esférico tem o seu centro de curvatura (C), seu foco (F) e seu vértice (V), basicamente. Essa reta entre os 3 pontos é o EIXO PRINCIPAL

•  Côncavo = pra dentro. Convexo = pra fora.

• Todos os raios paralelos ao eixo principal, ao serem refletidos em um espelho côncavo, vão diretamente para o foco. Raios paralelos ao eixo principal, ao serem refletidos em um espelho convexo são refletidos de forma que seria possível se formar um FOCO VIRTUAL, ou seja, um foco no mundo dos espelhos.

• FORMAÇÃO DE IMAGENS EM ESPELHOS CÔNCAVOS:

• Atrás do Centro de curvatura: imagem real, invertida e menor que o objeto.

• No Centro de curvatura: imagem real, invertida e do tamanho do objeto.

• Entre Centro de curvatura e foco: imagem real, invertida e maior  que o objeto.

• No foco: não é formada imagem. Imagem imprópia.

 

• Entre o foco e o vértice: imagem virtual, direita e maior que o objeto.

• FORMAÇÃO DE IMAGENS EM ESPELHOS CONVEXOS 

Em espelhos convexos só dá pra fazer um tipo de imagem, e ela é uma imagem virtual, direita e menor que o objeto. 

 

 

Isso é o bastante para resolver a lista. Um beijo.

Lista de Exercícios: https://onedrive.live.com/redir?resid=136EB7E76E9113AD!335&authkey=!AHceSQMN9w2gzLo&ithint=file%2cdocx