Óptica geométrica
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A Óptica Geométrica ocupa-se de estudar a propagação da luz com base em alguns postulados simples e sem grandes preocupações com sua natureza, se ondulatória ou particular.
[editar] Princípios
Os princípios em que se basea a Óptica Geométrica são três:
- Propagação Retilínea da Luz: Em um meio homogêneo e transparente a luz se propaga em linha reta. Cada uma dessas "retas de luz" é chamada de raio de luz
- Independência dos Raios de Luz: Quando dois raios de luz se cruzam, um não interfere na trajetória do outro, cada um se comportando como se o outro não existisse.
- Reversibilidade dos Raios de Luz: Se um invertermos o sentido de propagação de um raio de luz ele continua a percorrer a mesma trajetória, em sentido contrário.
O domínio de validade da óptica geométrica é o de a escala em estudo ser muito maior do que o comprimento de onda da luz considerada e em que as fases das diversas fontes luminosas não têm qualquer correlação entre si. Assim, por exemplo é legítimo utilizar a óptica geométrica para explicar a refração mas não a difração
Todos os três princípios podem ser derivados do Princípio de Fermat, de Pierre de Fermat, que diz que quando a luz vai de um ponto a outro, ela segue a trajetória que minimiza o tempo do percurso (tal princípio foi utilizado por Bernoulli para resolver o problema da braquistócrona. Note a semelhança entre os enunciados do princípio e do problema).
A óptica geométrica fundamentalmente estuda o fenômeno da reflexão luminosa e o fenômeno da refração luminosa. O primeiro fenômeno tem sua máxima expressão no estudo dos espelhos, enquanto que o segundo, tem nas lentes o mesmo papel.
Para espelhos esféricos e lentes delgadas que verifiquem as condições de Gauss são verdadeiras as relações: (1) 1/f = (1/p) + (1/p´) e (2) (i/o) = -(p´/p); onde f é a distância focal do sistema; p é a distância do objeto ao sistema (espelho ou lente); p´é a distância entre a imagem conjugada ao sistema; i é a altura da imagem conjugada e o é a altura do objeto.
No referencial de Gauss pontos reais possuem distância positiva, enquanto que pontos virtuais possuem distância negativa. Para sistemas convergentes a distância focal é positiva, enquanto que para sistemas divergentes a distância focal é negativa.
