Ondas Eletromagnéticas

Transcrição

1 Ondas Eletromagnéticas

2 Ondas Eletromagnéticas Podem se propagar no vácuo ou meio material. No ar ou vácuo: v = 3 x Para outros meios: v < 3 x São sempre transversais. Ex: Rádio, Luz visível, Raios Gama, etc.

3 Difração de Ondas Difração: propriedade que a onda possui de contornar obstáculos.

4 Difração de Ondas

5 Difração de Ondas É possível aumentar a intensidade da difração reduzindo o tamanho da fenda/obstáculo ou aumentando o comprimento de onda.

6 Difração da Luz A porção visível do espectro eletromag: comprimentos de ondas entre 380 x m e 740 x m. Essas dimensões são desprezíveis quando comparadas aos tamanhos presentes em nosso cotidiano Não ocorre difração

7 Difração da Luz Se o tamanho do obstáculo ou da fenda forem reduzidos o suficiente, ocorrerá a difração:

8 Difração da Luz O fenômeno da difração será mais nítido quando as dimensões, da abertura ou obstáculo, tiverem mesma ordem de grandeza do comprimento de onda.

9 Interferência de Ondas Princípio da Superposição: A perturbação resultante é a adição das perturbações causadas separadamente. Neste caso temos um interferência do tipo construtiva: a = a1 + a2 Independência das ondas: após a superposição, as ondas voltam a se propagar como antes.

10 Interferência de Ondas Neste caso temos um interferência do tipo Parcialmente destrutiva: a = a1 - a2 Independência das ondas: após a superposição, as ondas voltam a se propagar como antes.

11 Interferência de Ondas Neste caso temos um interferência do tipo totalmente destrutiva: a = a1 - a2 Independência das ondas: após a superposição, as ondas voltam a se propagar como antes.

12 Interferência De Ondas F1 e F1 são fontes coerentes (mesmo, comprimento de onda, frequência e velocidade) e oscilam com a mesma fase.

13 Interferência de Ondas Sendo a diferença de caminhos percorridos pelas ondas descrita pela expressão Δx = X1 X2 = n. Temos: Interferência construtiva na barra para n = 0, 2, 4, 6, 8... Interferência destrutiva na barra para n ímpar (n = 1, 3, 5...)

14 Interferência De Ondas F1 e F1 são fontes coerentes (mesmo, comprimento de onda, frequência e velocidade) e oscilam com oposição de fase.

15 Interferência de Ondas Sendo a diferença de caminhos percorridos pelas ondas descrita pela expressão Δx = X1 X2 = n. Temos: Interferência construtiva na barra para n ímpar (n = 1, 3, 5...) Interferência destrutiva na barra para n n = 0, 2, 4, 6...

16 A Experiência de Young Até o início do Século XX, natureza da luz era descrita por duas teorias principais: a corpuscular e a ondulatória. No primeiro caso, a luz era entendida com o feixe de pequenas partículas (corpúsculos). O defensor mais ilustre dessa ideia foi Isaac Newton. Através de sua teoria Newton era capaz de explicar o fenômeno da reflexão, por exemplo.

17 A Experiência de Young Em contrapartida, outros filósofos da natureza, como Huygens, por exemplo, argumentavam que a luz tinha natureza ondulatória. Uma pequena parte da proposta de Huygens foi estudada na aula 6 Em 1801, o físico inglês, Thomas Young apresentou um experimento que reforçou o caráter ondulatório da luz.

18 Interf. Construtiva = Máx = Claro Interf. Destrutiva = Mínimo = Escuro A Experiência de Young

19 A Experiência de Young Figura de difração cujo obstáculo é um fio de cabelo.

20 A Experiência de Young Em um ponto P do anteparo haverá o encontro entre as ondas emitidas pelas fendas S1 e S2. A diferença entre os caminhos percorridos sera: Δx = n. Interferência construtiva (máx / claro) no anteparo para n = 0, 2, 4, 6, 8... Interferência destrutiva (mín / escuro) no anteparo para n = 1, 3, 5...

21 A Experiência ϴ de Young Essa diferença de caminho pode ser calculada: Δx = n. = d.senθ (L >> d). Neste caso, podemos aproximar: ϴ senθ ~ tgθ =

22 sen θ = = 0, y ~0 tg θ = Logo: senθ = tgθ

23 Essa diferença de caminho pode ser calculada: = n. = d.senθ (L >> d). Neste caso, podemos aproximar: senθ ~ tgθ = Portanto ficamos com a expressão: n. Interferência construtiva para n = 0, 2, 4, 6, 8 Interferência destrutiva para n = 1, 3, 5...

24 Máx/Mín Sec = Máx/Mín Lateral A Experiência de Young