Objeto e imagem
Antes de iniciar seus estudos, reflita sobre as questões abaixo, forme suas opiniões e confronte-as com a teoria apresentada em seguida. Suas ideias e sugestões são muito importantes para enriquecer nosso ensino e o seu aprendizado. 1) O que ocorre depois que um feixe de luz verde cruza com um feixe de luz vermelha? 2) Qual é a cor de uma flor branca iluminada com luz azul? 3) Refração e reflexão podem ocorrer simultaneamente? 4) O olho humano possui sensores para todas as cores? |
1. A Física e o cotidiano
Sistemas refletores
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Os espelhos planos, como a superfície da água,
transformam pontos objetos reais em pontos imagens virtuais. |
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Os espelhos curvos podem produzir pontos imagens
reais, virtuais e impróprios. |
2. A Física e o mundo
Sistemas Refratores
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Nas máquinas fotográficas, devido à propagação
retilínea da luz, as imagens são projetadas de forma invertida no filme, ou
seja, são imagens reais.
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A lupa transforma objetos reais em imagens
virtuais. |
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Objetos muito distantes como os astros definem
pontos objetos impróprios. |
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Microscópio composto. |
Globo ocular humano
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O olho
humano transforma pontos objetos reais e impróprios em pontos imagens reais. |
Vocábulos e expressões da língua inglesa relacionados com sistemas ópticos Telescope: Device that permits distant and faint objects to be viewed as if they were much brighter and closer to the observer. Telescopes are typically used to observe the skies. Microscope: Instrument used to obtain a magnified image of minute objects or minute details of objects. Lens: In optical systems, glass or other transparent substance so shaped that will refract light from any object and form a real or virtual image of the object. |
3. A Física e o laboratório
Principais sistemas ópticos dos laboratórios de Física
Ponto objeto: vértice do pincel de luz incidente no sistema óptico.
Ponto imagem: vértice do pincel de luz emergente do sistema óptico
| Tipo de sistema | Sistema | Representação | Situação possível de |
|---|---|---|---|
| Refletor | Espelho Plano
|  |  |
Espelho côncavo
|  |  | |
Espelho convexo
|  |  | |
| Refrator | Lente convergente
|  |  |
| Lente divergente
|  |  |
| Tipo de sistema | Sistema | Análise do ponto objeto e do ponto imagem | |
|---|---|---|---|
| Ponto objeto | Ponto imagem | ||
| Refletor | Espelho Plano
|  |  |
Espelho côncavo
|  |  | |
Espelho convexo
|  |  | |
| Refrator | Lente convergente
|  |  |
Lente divergente
|  |  | |
4. A Física e a evolução de seus conceitos
Ponto Objeto e Ponto Imagem
Espelhos planos, espelhos esféricos, lentes etc. são exemplos de sistemas ópticos.
Dado um sistema óptico S, consideremos um feixe de luz incidente e o correspondente feixe de luz emergente.
| O vértice do feixe incidente é denominado ponto objeto (P) e o vértice do feixe emergente é o ponto imagem (P’). |
Os esquemas a seguir mostram a classificação dos pontos objeto e imagem em relação a um sistema óptico S:
| P: ponto objeto real. Os raios de luz incidentes em S se encontram efetivamente. |
| P’: ponto imagem real. Os raios de luz emergentes de S se encontram efetivamente. |
| P: ponto objeto virtual. Os raios de luz incidentes em S se encontram apenas por prolongamentos. |
| P’: ponto imagem virtual. Os raios de luz emergentes de S se encontram apenas por prolongamentos. |
| Quando o feixe incidente em S é cilíndrico, o ponto objeto é impróprio. |
| Quando o feixe emergente de S é cilindrico, o ponto imagem é impróprio. |
Observações
a) Somente as imagens reais podem ser projetadas em anteparos.
b) Um sistema óptico é dito estigmático quando a um ponto objeto P faz corresponder um ponto imagem P' e não uma mancha luminosa. Se acontecer esta última situação, o sistema óptico é astigmático.
O desenvolvimento dos instrumentos ópticos permitiu à humanidade avanços na ciência, na arte e no lazer a ponto de não conseguirmos imaginar como seria nossa vida sem eles. Século V a.C. – Chineses usam espelhos cônavos para cozinhar alimentos, transformando pontos objetos impróprios em pontos imagens reais. Século IV a.C. – O espelho plano inspira os gregos para formular o princípio da propagação retilínea da luz.
Século II a.C. – Arquimedes sugere o uso de espelhos esféricos côncavos para queimar navios romanos em Siracusa.
1352 – Primeiro registro de uso de lentes convergentes para corrigir a hipermetropia.
1609 – Galileu revoluciona a ciência, apontando seu telescópio para o céu. Século XVII E XVIII – Newton, Halley, Dollon, Scheiner, entre outros, aperfeiçoam os telescópios eliminando as aberrações cromáticas das lentes. Robert Hooke observa uma célula num microscópico composto. Século XIX – Desenvolvimento da fotografia e do cinema (imagens projetadas são reais). Século XX – Invenção da televisão (1926).
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Exercícios propostos
Os pontos luminosos são classificados de acordo com a tabela a seguir. Considere S como um sistema refletor ou refrator.
Classifique os pontos objeto e imagem citados em cada construção de imagem das questões de 1 a 4.
1. Imagem do espelho côncavo do dentista.
Classifique, respectivamente, os pontos A e A’ no espelho do dentista.
2. Imagem do espelho convexo da loja.
Classifique, respectivamente, os pontos A e A’ no espelho da loja.
3. Imagem da lente divergente do “olho mágico" da porta.
Classifique, respectivamente, os pontos O e I no olho mágico.
4. Imagem da lente convergente do olho humano e da câmera fotográfica.
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| Analogia do olho com a máquina fotográfica |
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| Classifique, respectivamente, os pontos O e I para o olho humano. |
Gabarito
1. RESOLUÇÃO:
POR e PIV
2. RESOLUÇÃO:
POR e PIV
3. RESOLUÇÃO:
POR e PIV
4. RESOLUÇÃO:
POR e PIR
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