objectivos de aprendizagem
no final desta secção, poderá:
- liste as formas pelas quais a luz viaja de uma fonte para outro local.
há três maneiras pelas quais a luz pode viajar de uma fonte para outro local. (Ver Figura 1. Pode vir diretamente da fonte através do espaço vazio, como do sol à Terra. Ou a luz pode viajar através de vários meios, como ar e vidro, para a pessoa. A luz também pode chegar depois de ser refletida, como por um espelho. Em todos estes casos, a luz é modelada como viajar em linhas diretas chamadas de raios. A luz pode mudar de direção quando encontra objetos (como um espelho) ou passando de um material para outro (como passar do ar para o vidro), mas então continua em linha reta ou como um raio. A palavra ray vem da matemática e aqui significa uma linha reta que se origina em algum momento. É aceitável visualizar raios de luz como raios laser (ou mesmo representações de ficção científica de armas de raios).
Ray
A palavra “raio” vem da matemática e, aqui, significa uma linha reta que se origina em algum ponto.
Figura 1. Três métodos para a luz viajar de uma fonte para outro local. (a) a luz atinge a atmosfera superior da terra viajando através do espaço vazio diretamente da fonte. (b) A luz pode alcançar uma pessoa de duas maneiras. Pode viajar pelos meios de comunicação como o ar e o vidro. Ele também pode refletir a partir de um objeto como um espelho. Nas situações mostradas aqui, a luz interage com objetos grandes o suficiente para viajar em linha reta, como um raio.Experiências, bem como as nossas próprias experiências, mostram que quando a luz interage com objectos várias vezes maiores do que o seu comprimento de onda, viaja em linhas rectas e age como um raio. Suas características de onda não são pronunciadas em tais situações. Uma vez que o comprimento de onda da luz é menor que um mícron (um milésimo de um milímetro), ele age como um raio nas muitas situações comuns em que ele encontra objetos maiores que um mícron. Por exemplo, quando a luz encontra algo que podemos observar com olhos não ajudados, como um espelho, ela age como um raio, com apenas características de onda sutis. Vamos concentrar-nos nas características dos raios neste capítulo.
desde que a luz se move em linhas retas, mudando direções quando interage com materiais, ela é descrita pela geometria e trigonometria simples. Esta parte da óptica, onde o aspecto de raio da luz Domina, é portanto chamada óptica geométrica. Há duas leis que governam como a luz muda de direção quando interage com a matéria. Estas são a lei da reflexão, para situações em que a luz salta para fora da matéria, e a lei da refração, para situações em que a luz passa através da matéria.
Óptica Geométrica
a parte da óptica que lida com o aspecto ray da luz é chamada óptica geométrica.
Resumo da secção
uma linha recta que se origina em algum momento é chamada de raio.
a parte da óptica que lida com o aspecto raio da luz é chamada óptica geométrica.
a luz pode viajar de três maneiras de uma fonte para outra localização: (1) diretamente da fonte através do espaço vazio; (2) através de vários meios; (3) Depois de ser refletido a partir de um espelho.
problemas& exercícios
suponha que um homem está em frente a um espelho como mostrado na Figura 2. Seus olhos estão 1,65 m acima do chão, e o topo de sua cabeça é 0,13 m mais alto. Encontre a Altura acima do chão do topo e do fundo do espelho mais pequeno no qual ele pode ver tanto o topo de sua cabeça e seus pés. Como é que esta distância está relacionada com a altura do homem?
Figura 2. Um homem em frente a um espelho numa parede a uma distância de vários metros. A parte superior do espelho está ao nível dos olhos, mas a parte inferior é apenas de cintura alta. As flechas ilustram como o homem pode ver o seu reflexo da cabeça aos pés no espelho.
Glossário
ray: linha reta que tem origem em algum ponto
óptica geométrica: parte da óptica lidar com o raio aspecto de luz
Solução de Problemas & Exercícios de
Top 1.715 m a partir do piso inferior, 0.825 m do chão. A altura do espelho é de 0,890 m, ou precisamente metade da altura da pessoa.