Resumo de Optica

FÍSICA - Área 4\nÓptica Geométrica - Estado das Propriedades das Ondas Luminosas utilizando a aproximação da Luz como através uma linha reta\n\nlei da reflexão: O raio refletido tem o mesmo ângulo do raio incidente\nθ₁ = θ₁\n\nlei da refração: O raio refratado está no plano de incidência e em relação com θ₁\nSnell → n₂ sin θ₂ = n₁ sin θ₁,\n\nn₁ n₂ índices de refração\n\n• Se n₂ > n₁, θ₂ < θ₁\nA refração faz o raio animado se aproximar da normal\n• Se n₂ < n₁, θ₂ > θ₁, a refração faz o raio se afastar da normal REFLEXÃO INTERNA TOTAL\nUma onda que incide em uma interface com um meio cujo índice de refração é menor que o daí no qual está se propagando experimenta reflexão interna total se o ângulo de incidência é maior que um ângulo crítico de dado por\nθc = sin⁻¹(n₂/n₁)\n\nIMAGENS REAIS E VIRTUAIS\nUma imagem é uma reprodução de um objeto através da luz, uma imagem formada por raios luminosos é chamada de imagem real, uma imagem formada pelo prolongamento de raios luminosos para trás é chamada de imagem virtual\n\nESTRELOS PLANOS\n- Uma fonte luminosa povoa O (que está a uma distância d de um espelho plano) raios luminosos provenientes de O são refletidos pelo espelho, se o olho intersec terciário destes raios, há a impressão que existe uma fonte iluminada I atrás do espelho, a uma distância d\nI é uma imagem virtual do objeto. OBJETOS MAIORES\nUm objeto de dimensões macroscópicas O e sua imagem virtual I de um espelho plano\n\nESPELHOS ESFÉRICOS\n- ESPELHO CONCAVO!\n• Foco real\nF = C/2\nF > 0\n\n- ESPELHOS CONVEXOS:\n• Foco virtual\nF = C/2\nF < 0 IMAGENS PRODUZIDAS POR ESPELHOS ESFÉRICOS\n\n* As imagens reais se formam do mesmo lado do espelho em que se encontra o objeto, enquanto as imagens virtuais se formam do lado oposto.\n\n1/f = 1/o + 1/i\n0 - Distância do objeto\nl - Distância da imagem\nf - Distância focal\n\n* Ampliação lateral (m)\n|m| = h'/h\nh' = altura da imagem formada\nh = altura do objeto\nm = -i/o\n\n* Imagens do espelho côncavo:\n\nImagens virtual\n\n(F -> ∞)\n\nRaio paralelo\n\nImagens do espelho convexo:\nA imagem é sempre virtual, tem a mesma orientação que o objeto e é menor que o objeto. Como localizar imagens produzidas por espelhos desenhando raios\n\n1. Um raio inicialmente paralelo ao eixo central, que passa pelo ponto focal F depois de ser refletido pelo espelho.\n\n2. Um raio que passa pelo ponto focal F e se torna paralelo ao eixo central depois de ser refletido pelo espelho.\n\n3. Um raio que passa pelo centro de curvatura C do espelho e volta a passar pelo centro de curvatura depois de ser refletido.\n\n4. Um raio que incide no centro C do espelho é refletido com um ângulo de reflexão igual ao ângulo de incidência.\n\n* A imagem fica na intersecção de dois raios especiais escolhidos. Como localizar imagens produzidas por espelhos desenhando raios\n\n1. Um raio inicialmente paralelo ao eixo central, que passa pelo ponto focal F depois de ser refletido pelo espelho.\n\n2. Um raio que passa pelo ponto focal F e se torna paralelo ao eixo central depois de ser refletido pelo espelho.\n\n3. Um raio que passa pelo centro de curvatura C do espelho e volta a passar pelo centro de curvatura depois de ser refletido.\n\n4. Um raio que incide no centro C do espelho é refletido com um ângulo de reflexão igual ao ângulo de incidência.\n\n* A imagem fica na intersecção de dois raios especiais escolhidos. REFRAÇÃO EM INTERFACES ESFÉRICAS\n\n-> As imagens formadas por refração em uma interface são virtuais quando estão do mesmo lado que o objeto e reais quando estão do lado oposto.\n\nn1 + n2 = n2 - n1\n θ_i / θ_r\n* Quando o objeto está diante de uma interface limitadora convexa o raio de curvatura r é positivo; quando está diante de uma interface côncava r é negativo.\n\nLENTES DELGADAS\n\n* Convergente: faz com que os raios luminosos inicialmente paralelos ao eixo central se aproximem do eixo.\n\n* Divergente: faz com que os raios luminosos inicialmente paralelos ao eixo central se afastem do eixo. para\nLENTES DELGADAS...\n1/f = 1/d_i + 1/d_o\n- f: Dist. focal\n- d_i: Dist. da imagem\n- d_o: Dist. do objeto\n1/f = (n-1) ( 1/r_1 - 1/r_2 )\n(n=1) (lente delgada no ar)\nn = índice de refração do material da lente\nr_1 e r_2 são os dois raios de curvaturas da lente\n\n-> O raio de curvatura de uma superfície convexa voltada para o objeto é considerado positivo, o raio de curvatura de uma superfície côncava voltada para o objeto é considerado negativo.\n\n-> As imagens virtuais se formam no lado da lente em que se encontra o objeto e as reais se formam do lado oposto.\n\n* Imagens produzidas por lentes delgadas\n\n* lente convergente:\n\n* lente divergente: forma imagem virtual com a mesma orientação do objeto, ainda que seja a dist. * CUIDADO COM OS SINAIS!\nA distância focal de um espelho convexo é negativa, mas a distância focal de uma lente convergente é positiva a distância focal de um espelho côncavo é positiva já a distância focal de uma lente côncava é negativa.\n\nComo localizar imagens produzidas por lentes desenhando raios\n\n1. Um raio inicialmente paralelo ao eixo central que depois de ser refratado passa pelo ponto focal F1.\n\n2. Um raio que passa pelo ponto focal F1 e depois de ser refratado se torna paralelo ao eixo central.\n\n3. Um raio que passa pelo centro da lente e emerge da lente sem mudar de direção, porque atravessa uma região da lente na qual os dois lados são quase paralelos.\n\n SISTEMAS DE DUAS LENTES\n\n1ª PARTE: CHAMAMOS DE d A DISTÂNCIA ENTRE O OBJETO O E A LENTE 1, E CALCULAMOS A DISTÂNCIA d ENTRE A LENTE 1 E A IMAGEM PRODUZIDA PELA LENTE 1.\n\n2ª PARTE: IGUALANDO A PRESENÇA DA LENTE 1, TOMAMOS A IMAGEM 1 COMO OBJETO DA LENTE 2. SE O OBJETO ESTÁ DO OUTRO LADO DA LENTE 2, A DISTÂNCIA d ENTRE O OBJETO O E A LENTE 2 É NEGATIVA. SE A IMAGEM ENCONTRADA NA PRIMEIRA PARTE ESTÁ DO MESMO LADO DA LENTE 2 A DISTÂNCIA É POSITIVA. CALCULAMOS A DISTÂNCIA d ENTRE A LENTE 2 E A IMAGEM (FINAL) PRODUZIDA PELAS DUAS LENTES.\n\n➡ A AMPLIAÇÃO LATERAL TOTAL M PRODUZIDA POR UM CONJUNTO DE DUAS LENTES É O PRODUTO DAS AMPLIAÇÕES m1 E m2 PRODUZIDAS SEPARADAMENTE PELAS LENTES:\n\nM = m1 m2