Óptica Geométrica
4.1 – Câmara escura:
Exemplo:
No mundo artístico as antigas "câmaras escuras" voltaram à moda. Uma câmara escura é uma caixa fechada de paredes opacas que possui um orifício em uma de suas faces. Na face oposta à do orifício fica preso um filme fotográfico, onde se formam as imagens dos objetos localizados no exterior da caixa, como mostra a figura.
Suponha que um objeto de 3m de altura esteja a uma distância de 5m do orifício, e que a distância entre as faces seja de 6 cm. Calcule a altura h da imagem.
4.2 – Medindo a altura de um prédio:
Exemplo:
Um aparelho fotográfico rudimentar é constituído por uma câmara escura com um orifício em uma face e um anteparo de vidro fosco na face oposta. Um objeto luminoso em forma de L encontra-se a 2m do orifício e sua imagem no anteparo é 5 vezes menor que seu tamanho natural.
a) Esboce a imagem vista pelo observador O indicado na figura.
b) Determine a largura d da câmara.
Resolução:
a) Traçando os raios teremos a formação da imagem como indicamos a seguir:
b) Pelo fato do triângulo 1 e 2 serem semelhantes teremos a seguinte relação:
5. Formação de Sombras (Eclipses)
5.1. Eclipse do Sol
Um eclipse solar ocorre quando a Lua está entre a Terra e o Sol, estando os três astros alinhados. Se para um determinado observador na Terra, o disco solar for totalmente ocultado pela Lua, o eclipse é total. Caso contrário, é parcial, conforme mostra a figura:
5.2. Eclipse da Lua
Quando o sistema Sol, Terra e Lua se encontram alinhado, com a Terra entre o Sol e a Lua, ocorre o eclipse da Lua:
5.3. Fases da Lua
O movimento de translação da Lua ao redor da Terra tem duração aproximada de 27,3 dias e, durante esse movimento, a face da Lua voltada para a Terra pode não coincidir com aquela iluminada pela luz solar. Quando a face da Lua voltada para a Terra é a não-iluminada pelo Sol temos a fase da lua nova. A fase da lua cheia ocorre quando a face voltada pela Terra é a face iluminada pelo Sol. Na passagem da lua nova para a lua cheia temos a fase do quarto crescente, quando apenas um quarto da superfície da Lua é visível, e na passagem da lua cheia para a lua nova, a fase do quarto minguante.
Exercício:
Em 3 de novembro de 1994, no período da manhã, foi observado, numa faixa ao sul do Brasil, o último eclipse solar total do milênio. Supondo retilínea a trajetória da Luz, um eclipse pode ser explicado pela participação de três corpos alinhados: um anteparo, uma fonte e um obstáculo.
a) Quais são os três corpos do sistema solar envolvidos nesse eclipse?
b) Desses três corpos, qual faz o papel: de anteparo? De fonte? De obstáculo?
Resolução:
a) Como o enunciado refere-se a um eclipse total do Sol, a figura correspondente seria:
No eclipse total do Sol o observador encontra-se na região de sobra projetada na superfície da Terra.
b)
Fonte luminosa: Sol.
Anteparo: Terra.
Obstáculo: Lua
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