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Universidade Estácio de Sá Física Experimental II Prof. Décio Alves da Silva Experimento 08 Introdução à óptica geométrica Aluno: William Campos Sales Matrícula: 2013.03.01.8926 Turma: 3128 Rio de Janeiro,29 de Outubro de 2014 Experimento 08 Introdução à óptica geométrica Definição: Os princípios em que se baseia a Óptica Geométrica são três: Propagação Retilínea da Luz: Em um meio homogêneo, transparente e isotrópico, a luz se propaga em linha reta. Cada uma dessas "retas de luz" é chamada de raio de luz. O princípio da propagação retilínea da luz pode ser verificado no fato de que, por exemplo, um objeto quadrado projeta sobre uma superfície plana, uma sombra também quadrada. Independência dos Raios de Luz: Quando dois raios de luz se cruzam, um não interfere na trajetória do outro, cada um se comportando como se o outro não existisse. O princípio da independência pode ser observado, por exemplo, em peças de teatro no momento que holofotes específicos iluminam determinados atores no palco. Mesmo que os atores troquem suas posições no palco e os feixes de luz sejam obrigados a se cruzar, ainda assim os atores serão iluminados da mesma forma, até mesmo, por luzes de cores diferentes. Reversibilidade dos Raios de Luz: Se revertermos o sentido de propagação de um raio de luz ele continua a percorrer a mesma trajetória, em sentido contrário. Objetivo: Conceituar um meio homogêneo e isotrópico. Conceituar e reconhecer as fontes de luz primária e secundária, extensa e pontual, incandescente, fluorescente e fosforescente. Conceituar corpos transparente, translúcido e opaco e anunciar os princípios da óptica geométrica. Materiais utilizados: 01 – Painel básico para banco óptico; 01 – Lanterna laser 02 – Espelhos planos com adesão magnética. Figura 01- Materiais utilizados Procedimento: Observar a trajetória do feixe de luz sobre o painel, como se propaga a luz no meio homogêneo e isotrópico; Fixar os espelhos planos de modo que o raio incidente, incidindo nos espelhos retorne e cruze com ele mesmo; Enunciar os princípios da óptica geométrica e citar 3 exemplos; Ligar a lanterna e posicionar de modo que o raio incidente forme um ângulo de 10 graus com a reta normal ao espelho no ponto de incidência. Completar a tabela 1 e a tabela 2; Fixar os dois espelhos planos de modo a ficar a uma abertura de 45 graus entre eles. Experimento: 4.1 – O que é um meio homogêneo ? Resp: É o meio no qual todos os pontos apresentam as mesmas propriedades físicas, como a densidade, pressão e temperatura. 4.2 - O que é um meio isotrópico ? Resp: É o meio no qual a velocidade da luz é a mesma em qualquer que seja sua direção de propagação. 4.3 – Conceitue as seguintes fontes de luz: Fonte primária de luz (corpo luminoso): Resp: Também chamadas de corpos luminosos, são corpos que emitem luz própria, como por exemplo, o Sol, as estrelas, a chama de uma vela, uma lâmpada acesa. Fonte secundária de luz (corpo iluminado): Resp:Também chamadas de corpos iluminados, são os corpos que enviam a luz que recebem de outras fontes, como por exemplo, a Lua, os planetas, as nuvens, os objetos visíveis que não têm luz própria Fonte extensa de luz: Resp: Uma fonte com dimensões consideráveis em relação ao ambiente. Fonte pontual de luz: Resp: Uma fonte sem dimensões consideráveis que emite infinitos raios de luz. Fonte incandescente de luz: Resp: São as que emitem luz através da transformação da sua energia térmica em energia radiante luminosa. 4.4 – Conceitue os seguintes corpos: Corpo transparente a luz: Resp: É um meio óptico que permite a propagação regular da luz, ou seja, o observador vê um objeto com nitidez através do meio. Exemplos: ar, vidro comum, papel celofane, etc... Corpo translúcido a luz: Resp: É um meio óptico que permite apenas uma propagação irregular da luz, ou seja, o observador vê o objeto através do meio, mas sem nitidez. Corpo opaco a luz: Resp: É um meio óptico que não permite que a luz se propague, ou seja, não é possivel ver um objeto através do meio. 4.5 – O que é um espelho ( superfície espelhada)? Resp: É uma superfície que reflete um raio luminoso em uma direção definida, em vez de absorvê-lo ou espalhá-lo em todas as direções Figura 2: Raio refletido e raio incidente 5 – O raio refletido interferiu no raio incidente ? Resp: Não Quais os princípios da ótica geométrica que são evidenciados nesse experimento? Resp: Segundo e terceiro princípio da ótica geométrica. 5.3 – Enuncie: Primeiro princípio da óptica geométrica: Princípio da propagação retilínea da luz, ou seja, em meios trasparentes, a luz se propaga em linha reta. Segundo princípio da óptica geométrica: Princípio da reversibilidade dos raios de luz, que diz que a trajetória seguida pela luz independe do sentido que ela se propaga. Terceiro princípio da óptica geométrica: Princípio da independência dos raios de luz, onde quando raios de luz se cruzam, cada um deles segue seu trajeto como se o outro não existisse. 5.4 – Cite três exemplos do cotidiano em que aplicamos os princípios da ótica geométrica: Resp: Primeiro princípio – Vidro de uma janela; Segundo princípio – Retrovisor do carro; Terceiro princípio – Holofote de um estádio de futebol ao se cruzarem. Figura 3 – Princípio da ótica Figura 4 – ângulo de 10 graus Figura 5 – ângulo de 20 graus Figura 6 – ângulo de 30 graus Figura 7 – ângulo de 40 graus Figura 8 – ângulo de incidência Figura 9 – reflexão múltiplas da luz Conclusão: Óptica geométrica é um ramo da óptica que é baseado principalmente na noção de um feixe de luz . Esta abordagem simples permite a construção das imagens geométricas que dão o seu nome.
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