Capitulos 35

Imagens

RAIOS E FRENTES DE ONDA

FRENTES DE ONDA

RAIOS

Princípio de construção de Huygens

Frente de ondaanterior

Frente de ondaposterior

Frente de ondaposterior

Frente de ondaanterior

Raios luminosos

objeto

furo

imagem

Propagação retilínea óptica geométrica (meio isotrópico)

Reflexão e RefraçãoNa interface entre dois meios.

raioincidente

raiorefletido

raiorefratado

raioincidente

raiorefletido

raiorefratado

Ar

Vidro

Reflexão e Refração

M. C. Escher

1898-1970

Lei da Reflexão

i r

= ri

SCATTERINGdiffuse and specular

Lei da reflexão

Raio refletido no plano de incidência

Refração

Lei da refração

c1

c2

c1

l2 = c2∆t

2

1

l1 = c1∆t

2

f1 = f2

(ressonância forçada)

1

AB = d

Índice de Refração

Definição índice de refração:

Então:

ou

Comprimento de onda e índice de refração

Velocidade varia l varia

Por que a freqüência é invariante ?

não muda!

Lei da refração

(lei de Snell)

Índices de refração

Resultados básicos•

•

•

1

2

2

2

1

1

normal

normal

normal

n1

n1

n1

n2

n2

n2

Índice de refração

Material Índice de Refração* ar 1,0003diamante 2,419sílica fundida 1,458quartzo 1,418flint leve 1,655

*para 589,29 nm

n = 2.4195

http://nylander.wordpress.com/2005/01/29/diamond-light-dispersion/

Dispersão Cromática

Comp. de onda (nm)

Índi

ce d

e re

fraç

ão,

n

Vidro crown

Acrílico

Quartzo fundido

Equação de Cauchy :

Lei de refração e dispersão

1

normal

n1

n2

1

normal

n1

n2

Exercício : Determine o desvio d relativo ao feixe incidente.

Prisma

Arco-íris

Reflexão interna total

Reflexão interna total

quando

1

Fibras ópticas

Polarização por reflexão

Luz refletida

Parcialmente polarizada

Lei de Brewster

Luz incidente não-polarizada

Luz refletida polarizada

Luz Luz refratada refratada parcialmentparcialmente polarizadae polarizada

Num ângulo particular:

Exercícios e Problemas

http://hydrogen.physik.uni-wuppertal.de/hyperphysics/hyperphysics/hbase/phyopt/fermat.html

Espelhos

REFLEXÃO

Especular Difusa

Altura da imagem

Altura do objeto

Objeto(real)

Imagem(virtual)

Espelho plano

Espelho 2

Espelho 1

Exercicio:

Formação de imagens

Centro de curvatura

Espelho concavo

Eixo principal

Espelho convexo

Eixo principal

Refração

vácuo n = 1

Aproximação paraxial

Lentes finas

Exercício :

Uma l ente convergente (n = 1,52) com distância focal de 40 cm no ar é imersa na água (n = 1,33). Qual é a distância focal na água.

f ar

f água

f água = 3,71 f ar = 148 cm

Exercicio: Obtenha a profundidade aparente.

Lentes

Exercicio:

Exercicio:

Aplique a equação :

Aberração

esférica cromática

Magnificação Angular

Microscópio Óptico

Objetiva ocular

Telescópio Óptico

ocular

Espelhoparabólico

Tipo Refletor

Pupila

Olho humano e lentes de correção

-

Rod and cone cells

Rod cells: light sensors

Used in peripherical vision and responsible for night vision

Detects black, white and shases of grey

Majoritary: more than 100 million

Cone cells: colour sensors

There are three type (RGB or SML wavelenghts)

Fully functionals in bright light and percives fine details

Minoritary: less than 10 million

Sensibilidade do olho humano

Diferente para ambientes iluminados e não-iluminados

comprimento de onda (nm)

se

ns

ibil

ida

de

re

lati

va

adaptadoà luz

adaptadoao escuro

Daltonismo & correções ópticas

Adaptative optics & corrections

https://en.wikipedia.org/wiki/Adaptive_optics

Daniel K. Inouye Solar Telescope (DKIST)

https://en.wikipedia.org/wiki/Daniel_K._Inouye_Solar_Telescope

Lista de problemas

Posiçãoverdadeira

Posiçãoaparente

n0 = 1

n4 = 1.00020

θ

Estimar o ângulo θ admitindo 5 camadas com as espessurasInformadas e admitindo uma posição aparente de 30o.

n1 = 1.00001

n2 = 1.00002

n3 = 1.00005

Refração na atmosfera da Terra

10 km

20 km

30 km

40 km

0 km