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Ótica
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Espelho planoCARACTERÍSTICAS DA IMAGEM
-VIRTUAL
- DIREITA
- DIMENSÕES DA IMAGEM = OBJETO
- REVERSA (DIREITO/ESQUERDO)
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Espelhos esféricos
Quando a superfície
reflectora for a
interna, o espelho é
côncavo.
Quando a superfície
reflectora for a
externa, o espelho é
dito convexo.
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Tipos de espelhos esféricos
CÔNCAVO CONVEXO
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Elementos dos Espelhos Esféricos
CV=RAIO(R)
FV=DISTÂNCIA FOCAL
C: centro de curvaturaV: vértice
F: foco
C FV
Eixo principal
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Reflexão da luz em espelhos
esféricos
A normal é uma rectaque passa pelo ponto P e pelo centro da esfera (C).
A regra é valida para qualquer ponto sobre a esfera.
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Reflexão da luz em espelhos
esféricos
O ângulo de incidência (î) é sempre igual ao ângulo de reflexão (r)
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Reflexão da luz em espelhos
esféricos
se um raio passa pelo centro de curvatura, o ângulo de incidência é nulo e o ângulo de reflexão também o será.
O raio volta na mesma direção de onde veio se ele incidir passando pelo centro de curvatura passando pelo centro de curvatura
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-Todo raio luminoso que incide no espelho paralelamente ao eixo principal, reflete-se passando pelo foco, ou na sua direção.
C F V C F V
Propriedades dos espelhos esféricos
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-Todo raio luminoso que incide no espelho passando pelo foco (ou na sua direção), reflete-se paralelamente ao eixo principal.
C F V C F V
Propriedades dos espelhos esféricos
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Todo raio luminoso que incide no espelho passando pelo centro de curvatura (ou na sua direção), reflete-se sobre o centro de curvatura (ou na sua direção)
V F V
Propriedades dos espelhos esféricos
VV F
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Todo raio de luz que incide no espelho no vértice, reflecteformando o mesmo ângulo com o eixo principal.
C FV
C FV
Propriedades dos espelhos esféricos
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Objecto antes de C
Imagem Real
Invertida
Menor
Entre C e f
C FV
Formação de Imagens em espelhos côncavos
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Objecto sobre C
Imagem Real
Invertida
Igual
Sob C
C FV
Formação de Imagens em espelhos côncavos
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Objecto entre C e f
Imagem Real
Invertida
Maior
Atrás de CC F
V
Formação de Imagens em espelhos côncavos
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Objecto sobre f
Imagem
ImprópriaC F
V
Formação de Imagens em espelhos côncavos
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Objecto entre f e V
C FV
-Virtual
-Direita
-Maior
-Atrás do espelho
Formação de Imagens em espelhos côncavos
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Objeto em qualquer posição
Imagem
• Virtual
• Direita
• Menor
CFV
Formação de Imagens em espelhos convexos
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EQUAÇÃO DOS ESPELHOS ESFÉRICOS
'
111
ppf
p
p
o
iA
'
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ANÁLISE DE SINAIS
•SINAL DE f:
(+) : ESPELHO CÔNCAVO
(-) : ESPELHO CONVEXO
•SINAL DE p’
(+): IMAGEM REAL
(-): IMAGEM VIRTUAL
•SINAL DE I
(+): IMAGEM DIREITA
(-): IMAGEM INVERTIDA
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![Page 28: Ótica - qa.ff.up.pt · Espelhos esféricos Quando a superfície reflectora for a interna, o espelho é côncavo. Quando a superfície reflectora for a externa, o espelho é dito](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042314/5f028d2f7e708231d404d3ac/html5/thumbnails/28.jpg)
Refração da Luz
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Refração
• A refracção ocorre quando um raio luminosomuda de meio.
• O fenómeno da refracção é acompanhado dereflexão.
• Na refracção a frequência permanececonstante. A velocidade e o comprimento deonda variam na mesma proporção.
c = . f
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Refração da luz
Feixe
reflectido
Feixe
incidente
Feixe
refractado
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Refração da luz
• Refringência: resistência que um meiooferece à passagem da luz.
Meio mais refringente Maior densidade
Menor velocidade
Menor comprimento de onda
Meio menos refringente Menor densidade
Maior velocidade
Maior comprimento de onda
c = . f
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I
R
Refração da luz
Normal
i
r
Raio incidente
Raio refractado
Luz passando do meio menos para o meio mais refringente:
![Page 33: Ótica - qa.ff.up.pt · Espelhos esféricos Quando a superfície reflectora for a interna, o espelho é côncavo. Quando a superfície reflectora for a externa, o espelho é dito](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042314/5f028d2f7e708231d404d3ac/html5/thumbnails/33.jpg)
I
R
Refração da luz
Normal
i
r
Raio incidente
Raio refratado
Luz passando de um meio mais para um meio menos refringente:
![Page 34: Ótica - qa.ff.up.pt · Espelhos esféricos Quando a superfície reflectora for a interna, o espelho é côncavo. Quando a superfície reflectora for a externa, o espelho é dito](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042314/5f028d2f7e708231d404d3ac/html5/thumbnails/34.jpg)
I
R
Refração da luz
Normal
i=0º
r=0º Raio refractado
Luz passando de um meio mais para um meio menos refringente:
Raio incidente
![Page 35: Ótica - qa.ff.up.pt · Espelhos esféricos Quando a superfície reflectora for a interna, o espelho é côncavo. Quando a superfície reflectora for a externa, o espelho é dito](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042314/5f028d2f7e708231d404d3ac/html5/thumbnails/35.jpg)
Refração da luz
n1 < n2n1 > n2
1
2
i
r
1
2
i
r
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Refração da LuzDesvio angular do raio refratado
Normal
i
r
Normal
i
r
ri ˆˆ ir ˆˆ
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Índice de Refração
• c → velocidade da luz no vácuo. 3.108 m/s
• v → velocidade da luz no meio em questão.
• nar = nvácuo = 1
• O índice de refração é sempre maior ou igual a 1.
v
cn
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Índice de Refração absoluto de um meio
- é a razão entre a velocidade da luz no vazio ea velocidade da luz no meio considerado.
smonde
V
VvazioN
meio
meio
8
vazio 103V
- O índice de refração depende da densidade do meio,
do material e da frequência utilizada para o medir.
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Índice de refração relativo
• O índice de refração do meio A em relação ao meio B, é definido por:
R
I
I
vazio
R
vazio
I
RIR
V
V
V
V
V
V
N
NN ,
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Índice de Refração
1
1
1
meios demaisN
N
N
ar
vácuo
smonde
V
VN
meio
vácuomeio
8vácuo103V
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Leis da Refração
Meio 1 - n1
Meio 2 - n2
i
r
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1ª Lei da Refração:
• “O raio incidente, o raio refratado e a reta normal são coplanares.”
2ª Lei de Refracção (Snell-Descartes)• n1.sen i = n2.sen r
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Leis da Refração
• 1ª Lei da Refração:– O raio refratado, o raio
incidente e a normal sãocoplanares.
• 2ª Lei de Refração (Snell-Descartes)
• n1.sen i = n2.sen r
I
R
R
I
R
I
N
N
V
V
r
i
ˆsen
ˆsen
VI = velocidade da ondaincidente
VR = velocidade da ondarefratada
I = comprimento de onda daonda incidente
R = comprimento de onda daonda refratada
NI = índice de refração do meiode incidência
NR = índice de refração do meiode refração
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Situações em que não há desvio
• Quando os índices de refração são iguais
• quando o raio incide perpendicularmente a superfície
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n
N
Ângulo Limite de Incidência
Normal
i= L
r= 90º
Raio incidente
Raio refractado N
nLsen ˆ
O ângulo de incidência é chamado de ângulo limite(L) se o ângulo de refracção for igual a 90o.