PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE SÃO PAULO Centro de Ciências Exatas e Tecnologia Faculdade de Matemática, Física e Tecnologia
Plano de Ensino de Disciplina FÍSICA MÉDICA E/OU LICENCIATURA EM FÍSICA 2010 DISCIPLINA : CÓDIGO : CARGA HORÁRIA SEMANAL : CARGA HORÁRIA ANUAL : COORDENADOR (A) : PROFESSORES :
ÓTICA GEOMÉTRICA
06513 02 horas 36 horas
SÉRIE : 1ºperíodo
Marisa Almeida Cavalcante
OBJETIVOS Gerais Proporcionar competências e habilidades para que o aluno possa: Desenvolver a capacidade de investigação física. Classificar, organizar, sistematizar. Identificar regularidades. Compreender e utilizar leis e teorias físicas. Construir e investigar situações-problema, identificar a situação física, utilizar modelos físicos, generalizar de uma a outra situação, prever, avaliar, analisar previsões. Articular o conhecimento físico com conhecimentos de outras áreas do saber científico. Ser capaz de emitir juízos de valor em relação a situações sociais que envolvam aspectos físicos e/ou tecnológicos relevantes.
ESPECÍFICOS O curso pretende dar as informações necessárias para que o aluno possa conhecer a diferentes técnicas de medidas físicas e aplicar os conhecimentos básicos de matemática para o desenvolvimento da teoria associada ao fenômeno que está sendo estudado. Durante o curso o aluno terá a oportunidade de desenvolver o seu conhecimento utilizando recursos de informática para a análise de dados, assim bem como para simulações. Além disso, o curso promoverá oportunidades para que o aluno desenvolva projetos de ensino e aplicativos educacionais, uma vez que esta disciplina pertence ao quadro de disciplinas vinculadas ao Núcleo Especifico de Formação de professores de acordo com o PIPEB (Projeto Institucional de Formação de Professores da Educação Básica) da PUC/SP.
PROCEDIMENTOS DE ENSINO • Aulas expositivas, visando apresentação do problema que será abordado e fornecendo os requisitos teóricos necessários para o seu entendimento. • Experimentos em laboratório real. O aluno efetua medidas e observações qualitativas, permitindo-lhe vivenciar uma série de fenômenos importantes para a compreensão dos conceitos desenvolvidos. • Experimentos em laboratórios virtuais, através de softwares de simulação e Rua Marquês de Paranaguá, 111 – Consolação – São Paulo – SP – 01303-050 – tel (55-11) 3124.7212 – fax (55-11) 3124.7213 http://www.pucsp.br/cce – e-mail: secexatast@pucsp.br
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recursos de multimídia disponíveis nos laboratórios da PUC/SP. • Utilização de vídeos relativos ao assunto em desenvolvimento. • Atividades teóricas e experimentais, em grupo para acompanhamento do aprendizado do aluno. • Elaboração de pequenos projetos para o desenvolvimento de equipamentos ou metodologias de ensino de ótica, para o Ensino Fundamental e Médio. • Elaboração de relatórios dos experimentos virtuais e/ou reais realizados. • Utilização dos Kits da experimentoteca para o Ensino Médio desenvolvida pelo Centro de Divulgação Cientifica e Cultural da USP/ São Carlos. • Utilização da Plataforma de Ensino a Distancia TELEDUC como apoio pedagógico ao curso presencial desenvolvido nos laboratórios de Física da PUC/SP • Criação de um ambiente virtual de aprendizagem, público e aberto a comunidade para propiciar maior interatividade entre os participantes do curso http://oticageometricapucsp.blogspot.com/
INSTRUMENTOS E CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃO • • • • • •
Provas escritas; Provas experimentais; Projetos desenvolvidos e apresentados na Semana da Universidade; Atividades teóricas e/ou experimentais realizadas em sala de aula; Relatórios dos experimentos realizados; Acompanhamento individual durante as aulas, envolvimento do aluno na realização das atividades propostas.
RECURSOS NECESSÁRIOS • • • • • • •
Equipamento específico associado a cada experimento; Kits da experimentoteca para o Ensino Médio desenvolvida pelo Centro de Divulgação Cientifica e Cultural da USP/ São Carlos; Laboratório de Física com computadores ligados em rede e Internet Projetor multimídia para demonstração de softwares; Laboratório disponível fora do horário de aula para o desenvolvimento de projetos; Auxílio da Oficina dos laboratórios da PUC/SP para realização de projetos; Pequenas verbas, da coordenação dos laboratórios, para a compra de materiais de pequeno porte para desenvolvimento de projetos.
Ementa • • • • •
Ótica geométrica; Comportamento da Luz e propagação retilínea; Reflexão em um espelho Plano. Imagens formadas por espelhos planos; Espelhos esféricos; Refração; Rua Marquês de Paranaguá, 111 – Consolação – São Paulo – SP – 01303-050 – tel (55-11) 3124.7212 – fax (55-11) 3124.7213 http://www.pucsp.br/cce – e-mail: secexatast@pucsp.br
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Dispersão da luz; Lentes; Lei de Gauss; Instrumentos óticos; olho humano; Problemas da visão;
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO • • • • • • • • • • • • •
Comportamento da Luz - fontes de Luz (contínuas, laser e lâmpadas de espectro discreto), propagação, velocidade, espectro eletromagnético Sombra e penumbra. Materiais transparentes, coloridos e opacos. Reflexão regular e fibras óticas Imagens obtidas por espelhos côncavos e convexos. Reflexão da Luz e imagens. Meios dispersivos (observações através de um espectroscópio de prisma diferentes espectros; contínuo e atômicos) Lentes e instrumentos ópticos Determinação de distâncias focais de lentes Imagens produzidas por lentes Instrumentos óticos – Olho Humano Modelo corpuscular da luz (teoria Newtoniana) Modelo ondulatório da luz (princípio de Huygens) Noções de interferência, difração e polarização - Experiências demonstrativas.
Cronograma SEMANA
TÓPICOS
ROTEIRO
AULAS
1
Semana de recepção dos calouros Aula introdutória – Natureza da luz, comprimento de onda e freqüência e espectro eletromagnético. Introdução aos Modelos corpuscular e ondulatório da luz Câmara escura R1 e Sombra e penumbra Leis da Reflexão Espelhos Planos. Formação de imagens em espelhos planos Formação de imagens múltiplas e Lei da Refração Ângulo Limite - fibras óticas e Exercícios de Revisão Prova P1 Dispersão da Luz - Prisma Observação de imagens em espelhos esféricos – Lei de Gauss Parte A – Determinação da distancia focal Lentes esféricas – Lei de Gauss Lentes esféricas – Lei de Gauss Defeitos da Visão Noções sobre interferência e Difração Prova P2 Semana de Provas – Correção e vistas de Prova
-E1
08/02
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 R10 -
22/02 01/03 08/03 15/03 22/03 05/04 12/04 19/04 26/04 03/05 10/05 17/05 24/05 31/05 07/06
Rua Marquês de Paranaguá, 111 – Consolação – São Paulo – SP – 01303-050 – tel (55-11) 3124.7212 – fax (55-11) 3124.7213 http://www.pucsp.br/cce – e-mail: secexatast@pucsp.br
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17 18
Prova PS Fechamento do semestre
14/06 21/06
OS ROTEIROS MENCIONADOS NA TABELA ACIMA FICARÃO DISPONIVEIS NO TELEDUC.
PRÉ-REQUISITO - DISCIPLINAS Não há pré-requisitos para esta disciplina
BIBLIOGRAFIA BÁSICA • YOUNG , H. D. , FREEDMAN, R. A. Física , vol. 4. Addison Wesley, SP, 2004. • HALLIDAY, D; RESNICK, R; MERRIL, J. Fundamentos de Física vol 1 LTC. Rio de Janeiro 1991 • HECHT, E. Óptica, 2a edição, Fundação Calouste Gulbenkian, Lisboa, 2002. • Physical Science Study Committee (PSSC) vol 1, 2 e 3 EDART, São Paulo, 1971 • PAUL A . TIPLER. Física. Vol. 1 e 2 . Guanabara Dois, Rio de Janeiro, 1978 • Gref. Mecânica, Física Térmica/Ótica, USP, 1993 • JOSÉ HENRIQUE VUOLO: Fundamentos da Teoria de Erros . Editora Edgard Blücher LTDA - 2.a edição -1996 COMPLEMENTAR Artigos de divulgação científica em jornais e revistas; Revistas científicas, Revista brasileira de ensino de Física. Alguns sítiose blogs na internet: http://oticageometricapucsp.blogspot.com/ Blog da disciplina http://educar.sc.usp.br/experimentoteca/ centro de divulgação cientifica de São Carlos http://www.seara.ufc.br/tintim/fisica/tintimfisica.htm Excelente site sobre temas em Física com aplicações em ótica geométrica. http://www.if.ufrgs.br/~kepler/fis207/eclipses/sombra1.html aplicação sombra e penumbra http://www.if.ufrgs.br/pes/laser/index.html grupo de pesquisa laser e ótica física da UFRGS http://www.tvcultura.com.br/aloescola/index.shtml referencia para pesquisa em geral http://pessoal.mandic.com.br/~sbea/ sociedade brasileira de ensino de astronomia http://www.comciencia.br/ revista eletrônica - ciências http://www.forp.usp.br/restauradora/usound02.htm - ultra som http://www.almaden.ibm.com/vis/stm/ microscópio de tunelamento IBM
Rua Marquês de Paranaguá, 111 – Consolação – São Paulo – SP – 01303-050 – tel (55-11) 3124.7212 – fax (55-11) 3124.7213 http://www.pucsp.br/cce – e-mail: secexatast@pucsp.br