Ótica

Fotografia
6 ECTS; 1º Ano, 2º Semestre, 30,0 T + 22,50 PL + 22,50 TP + 5,0 OT

Docente(s)
- Carla Alexandra de Castro Carvalho e Silva

Pré-requisitos
Não aplicável.

Objetivos
Aquisição de conceitos básicos de Óptica Geométrica e respectivas leis. Identificar sistemas ópticos simples. Aquisição da noção de que as imagens são criadas por refracção em algumas componentes ópticas e por reflexão noutras - lentes finas e espelhos. Aquisição do conceito de que as imagens são sempre formadas pelos raios de luz que, partindo de cada ponto luminoso ou iluminado de um objecto, o sistema óptico capta e altera a direcção de modo a intersectarem-se sobre um filme ou sobre uma placa de sensores, permitindo, após algum tratamento, a sua posterior observação. Desenvolvimento de competências no aluno no sentido de caracterizar as imagens dadas por sistemas ópticos.

Programa
1- Noções e leis fundamentais da Óptica Geométrica.
Corpos luminosos e iluminados. Meios transparentes, translúcidos e opacos. Raios de luz. Noções e leis fundamentais da óptica geométrica. Refracção, reflexão e absorção de luz por uma interface de dois meios. Transmitância de uma interface. O objecto e a formação da imagem. Sistema óptico real. Regras dos sinais.
2- Refracção da luz.
Refracção de raios luminosos por superfícies planas: refracção por uma superfície plana (dioptro plano), refracção por duas superfícies planas e paralelas (lâmina de faces planas e paralelas), refracção de raios luminosos por duas superfícies planas inclinadas (prisma). Decomposição da luz branca por um prisma: interpretação do fenómeno com a lei de Snell. Prisma de reflexão total. Refracção por uma superfície esférica (dioptro esférico): formação da imagem de um ponto objecto, por traçado de raios, em dioptros convexos e côncavos. Aproximação paraxial. Equação de Gauss de um dioptro esférico, focos e distâncias focais.
3- Lentes esféricas.
Tipos de lentes esféricas e suas características. Equação de Gauss para lentes esféricas. Pontos característicos de uma lente esférica. Potência de uma lente. Equação dos focos conjugados. Lentes delgadas e finas. Equação dos segmentos e fórmula da ampliação linear. Construção geométrica de imagens e sua caracterização. Caracterização de sistemas de lentes quanto à sua convergência. Aplicações a situações do quotidiano (lupa, projector de diapositivos, câmara fotográfica,...)
4- Espelhos.
Reflexão numa superfície plana. Espelho plano. Espelhos esféricos côncavos e convexos: construção geométrica e caracterização de imagens de objectos rectilíneos. Equação de Gauss.

Metodologia de avaliação
Realização nas aulas TP e PL, no decorrer do semestre, de relatórios correspondentes a trabalhos práticos, avaliados no final com uma nota P em 3 (três) valores possíveis.
Por frequência: realização de duas provas escritas, uma no decorrer do semestre e a outra no final do semestre, avaliadas em 17 valores cada. Da média aritmética das duas notas obtidas resulta uma nota TP. A nota final, resultará da soma de TP com P. O aluno terá aprovação se obtiver nota superior ou igual a 10 valores (em 20 valores) ficando dispensado da época de exame. Os alunos que obtiverem classificação final superior a 18 valores poderão ser submetidos a uma prova oral.
Por exame: se o aluno for admitido a exame ou for dispensado, mas pretender melhorar a sua classificação, poderá fazê-lo por exame - uma prova escrita classificada de 0 a 17 valores, sobre toda a matéria leccionada da qual resulta uma nota TP. A nota final resulta da soma de TP com P (nota da parte laboratorial). Os alunos que obtiverem classificação final superior a 18 valores poderão ser submetidos a uma prova oral.
O aluno com estatuto de trabalhador-estudante poderá optar por não efectuar os trabalhos práticos, sendo então as provas escritas realizadas nas diferentes épocas de avaliação, avaliadas em 20 valores.

Bibliografia
- Resnick, H. (2009). Fundamentos de Física - vol.4 Óptica e Física Moderna. (Vol. 4). Brasil: Livros Técnicos e Científicos
- Silva, C. (0). Sebenta de Óptica. Acedido em 19 de fevereiro de 2018 em https://doctrino.ipt.pt/course/view.php?id=3203

Método de interação
Aulas teóricas expositivas. Aulas teórico-práticas destinadas à resolução de problemas, sempre que possível, complementadas com actividades experimentais nas aulas práticas.
Realização de trabalhos práticos no laboratório de Física.

Software utilizado nas aulas