relatório 4 óptica

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ÓPTICA GEOMÉTRICA
Grupo:
Adriano da Cruz Barros - 201708359109
Anthony Alves Fernandes - 201702325822
Davi Santos de Araujo - 201602814937
Jean Patrick Fernandes de Lima - 201802477391
João Victor Cortes Siqueira - 201708428372
Lucas Amaral Vale da Silva - 201603144481
Luís Gustavo da Silva Coutinho - 201708382593
Luiz Fernando Machado da Silva - 201504440821
Rafael Carlos Fernandes Barbosa - 201708041184
Yasmim Cardoso de Souza - 201802080848
Cabo Frio 
11/2018
5
SUMÁRIO
Óptica geométrica
1.0 Objetivo	2
2.0 Contexto histórico	2
3.0 Material utilizado	4
4.0 Metodologia	4
4.1 Superfície côncava	4
4.2 Superfície convexa	4
4.3 Obtenção de imagens de acordo com o ângulo	4
4.4 Comparando resultados	5
5.0 Conclusão	5
6.0 Referências	5
1.0 - Objetivo:
	Observar o comportamento do feixe de luz (laser) em contato com superfícies refletoras de diferentes formas geométricas e obter a quantidade de imagens gerada por diferentes ângulos entre 2 espelhos planos.
	
	2.0 - Contexto histórico:
	Os faróis foram criados como instrumentos de orientação aos navegantes, para indicar a entrada de portos ou a presença de recifes, bancos de areia e outras áreas perigosas.
	O aperfeiçoamento das fontes de luz levou naturalmente ao desenvolvimento de sistemas ópticos, que permitiram aproveitar ao máximo o facho luminoso, evitando sua dispersão. Os antigos refletores que ampliavam a magnificência da luz em cerca de 350 vezes, foram substituídos por conjuntos de lentes, compostos de vários painéis de vidro e prismas, montados em molduras especiais de metal.
	Em 1822, o físico francês Augustin Jean Fresnel, observando que as lentes de pequena espessura absorvem menor quantidade de luz, desenvolveu o sistema usado hoje na maioria dos faróis. Trata-se de uma montagem complexa, formada basicamente de três partes. A parte central é uma lente refrativa de formato cilíndrico, que recolhe os raios centrais da fonte de luz, concentrando-os num facho de raios horizontais paralelos. A parte de cima, de formato cônico, é uma lente que refrata e reflete ao mesmo tempo os raios luminosos, adicionando-os ao feixe principal. A parte debaixo é formada por outra lente do mesmo tipo e exerce a mesma função.
Nos pontos afastados da costa, quando não há possibilidade de se estabelecer uma unidade fixa, empregam-se barcos-faróis, que ficam ancorados próximos aos locais perigosos. 
	Muitos faróis fixos e barcos-faróis possuem aparelhos de radiotransmissão. Além disso, são dotados também de sirenes e buzinas, para as ocasiões em que a região fica envolvida por nevoeiro. Alguns postos controlados por operador utilizam sinais explosivos, detonados geralmente em intervalos de cinco minutos. Conforme sua utilização os faróis fixos são relacionados em três categorias principais: faróis de entrada de porto; faróis costeiros; e faróis de escolhos, construídos sobre pequenas ilhas ou recifes.
 	Durante o dia, os faróis são identificados pela forma e a cor da torre, e à noite pelas características do seu facho luminoso. Sua iluminação pode ser branca ou colorida, fixa ou intermitente e ritmada. Os clarões são produzidos pela rotação controlada do sistema óptico e as eclipses (períodos de obscuridade), pelo giro de painéis internos que cobrem o dispositivo luminoso.
	Os lampejos de cada farol constituem uma linguagem lógica, que permite aos marinheiros determinar sua localização, identificar o traçado da costa, o porto mais próximo, e outras informações necessárias.
	
3.0 - Material utilizado:
	Laser de duplo feixe; vidro côncavo; vidro convexo; espelhos planos; banco óptico e bola de papel.
	4.0 - Metodologia:
	4.1 - Superfície côncava
	 Com o auxilio de um corpo, onde nele encontravam-se buracos com integridade circular prontos para acoplar espelhos côncavos, convexos e planos para elaboração do experimento, foi apontado um laser no meio dos espelhos observando que no espelho côncavo, o raio de luz que incide pelo centro de curvatura reflete-se sobre si mesmo, o raio de luz que incidir passando pelo foco reflete-se paralelamente ao eixo principal e o raio de luz que incidir no vértice reflete-se de tal forma que o angulo incidente e o de reflexão são iguais ao eixo principal.
	4.2 - Superfície convexa
	 Na superfície convexa , o raio de luz que incide paralelamente ao eixo principal, reflete-se ao ponto de foco. A condição contraria acontece quando o raio incide no espelho em direção ao foco refletindo paralelo ao eixo principal, e o espelho plano, ao ser colocado o raio no mesmo foi observado a reflexão do mesmo, isso dependendo da posição do espelho ou do raio.
	4.3 - Obtenção de imagens de acordo com o ângulo
	 Com o auxílio de uma bola de papel e dois vidros planos. Os quatro grupos realizaram a união de dois espelhos planos, de fato que eles formam ângulos diferentes entre si, notam-se duas ou mais imagens. O número de imagens é resultado de várias reflexões nos dois espelhos, e aumenta conforme diminui o ângulo entre eles. Foram dados quatro ângulos e solicitado a verificação dos seguintes resultados que foram colocados em uma tabela:
	Grupos
	90°
	60°
	45°
	30°
	G1
	5
	6
	7
	8
	G2
	4
	6
	8
	10
	G3
	4
	5
	6
	9
	G4
	5
	6
	8
	10
	Com a obtenção dos resultados observados a olho nu, foi solicitada a verificação da quantidade de imagens real que deveriam ser vistas pelos alunos obedecendo a fórmula: 
	Ângulo
	90°
	60°
	45°
	30°
	Imagens
	3
	5
	7
	11
4.4 - Comparando resultados
Foi elaborada uma tabela de comparação cruzada com os resultados obtidos em cada grupo, com o valor real que deveria ser obtido caso o experimento tivesse sido feito em condições perfeitas, obtendo o erro relativo se pôde ter melhor ciência das proporçôes que diferenciam o resultado obtido do real:
	ângulo
	90°
	60°
	45°
	30°
	E% G1
	66,67%
	20,00%
	0,00%
	27,27%
	E% G2
	33,33%
	20,00%
	14,29%
	9,09%
	E% G3
	33,33%
	0,00%
	14,29%
	18,18%
	E% G4
	66,67%
	20,00%
	14,29%
	9,09%
	Média E%
	50,00%
	15,00%
	10,72%
	15,91%
	Média total E%
	22,91%
5.0 Conclusão
Ao compararmos os resultados se pôde observar menores diferenças nos resultados do grupo 3 no ângulo de 60°, e no grupo 1 no ângulo de 45°. Por outro lado, houve o maior pico de diferença nos resultados dos grupos 1 e 4 no ângulo de 90°.
Estas comparações nos ajudam a entender que quanto maior o número de imagens obtidas no experimento, menores são as chances de o resultado visual se diferenciarem do valor real de acordo com a fórmula.
A média total E% nos remete uma proporção de erro de forma geral tal que possamos atribuí-la as condições do ambiente onde foi realizado o experimento, imperícia no manejo dos materiais utilizados, e falta de visibilidade a olho nu.
6.0 Referências:
http://www.geocities.ws/saladefisica7/funciona/farol.html