Docente Paulo Jorge Fernandes Velho
Objetivos da Unidade Curricular
e Competências a Desenvolver
Esta unidade curricular (UC) pretende dotar os alunos de ferramentas para a compreensão da interação da luz com os diversos materiais óticos, desde espelhos a lentes espessas, passando por prismas. Assumindo simplificações no tratamento da luz, o aluno deverá conseguir construir, analítica e geometricamente, a imagens obtidas em espelhos, lentes e sistemas de lentes diversas. Deverá ainda ser capaz de compreender os efeitos prismáticos e identificar aberrações monocromáticas e cromáticas. Estes conhecimentos serão fundamentais em diversas UC de aplicação ofltálmica.

No final desta UC o aluno deverá possuir as seguintes competências:
  • Compreender as simplificações da ótica Gaussiana;
  • Saber construir geometricamente e determinar analiticamente a imagem gerada por um espelho;
  • Saber utilizar a lei de Snell na resolução de problemas óticos;
  • Saber construir geometricamente e determinar analiticamente a imagem gerada por uma lente, fina ou espessa, ou sistema de lentes.
Conteúdos Programáticos Natureza e propagação da luz
Dualidade onda partícula;
Princípio de Huygens;
Princípio de Fermat;
Princípio da reversibilidade dos raios;
Princípio da independência dos raios;
Transmissão e índice de refração.

Leis fundamentais da ótica geométrica

Reflexão
Tipos de reflexão;
Leis da reflexão;
Convenção de sinais;
Equação dos espelhos esféricos;
Ampliação;
Determinação geométrica e analítica de imagens formadas por espelhos.

Refração
Índice de refração;
Lei de Snell;
Convenção de sinais;
Ângulo crítico e reflexão interna total;
Fibras óticas.

Lentes delgadas
Lentes convergentes e divergentes;
Convenção de sinais;
Distâncias focais;
Equação das lentes delgadas;
Ampliação;
Sistemas de lentes;
Determinação geométrica e analítica de imagens formadas por lentes e sistemas de lentes.

Lentes espessas
Potência e foco equivalente;
Planos e pontos principais;
Determinação geométrica e analítica de imagens formadas por lentes espessas.
Metodologias de ensino
e avaliação 

As aulas são expositivas, apresentando os conceitos fundamentais e a demonstração dos principais resultados, e de resolução de exercícios. Os alunos deverão adquirir uma visão global dos temas abordados, e das suas interligações, e a capacidade de resolver os problemas formulados. As aulas laboratoriais serão destinadas a realizar experiências que ajudem a compreender e a dominar a matéria teórica.

A classificação final a atribuir ao aluno será determinada pela média ponderada dos momentos de avaliação de acordo com a seguinte expressão:

  • Uma prova escrita (80%) + Trabalho desenvolvido ao longo do semestre em aula (20%). Ou
  • Prova Global (100%).

Para obter aprovação a esta unidade curricular, os alunos deverão obter uma classificação final igual ou superior a 9,5 valores.

Bibliografia de consulta/
existência obrigatória
  • Hecht E. Óptica. 2ª Edição. Fund. Calouste Gulbenkian. 2002.
  • Mahajan VN. Fundamentals of Geometrical Optics. SPIE Pres.  2014.
  • Anacleto JMA. Elementos de óptica geométrica, teoria paraxial. UTAD. 2005.
Bibliografia secundária 
  • Tipler PA, Mosca G. Physics for Scientists and Engineers. 6ª Edição. Reverté. 2010