Espectro da radiação electromagnética

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Anna Peralta Moreira
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1 Espectro da radiação electromagnética

2 Espectro da radiação electromagnética

3 A Natureza da Luz Carácter corpuscular Isaac Newton (643-77) Carácter ondulatório Christiaan Huygens(69-695)

4 Carácter corpuscular não explica Interferência Thomas Young (773-89) Difracção Augustin Fresnel (788-87)

5 Pedra de Roseta (descoberta por soldados do exército de Napoleão em 799) Escrita em três línguas Egípcio demótico Grego Hieróglifos egípcios Decifrada por Jean-François Champolion (8) Thomas Young! (83)

6 Dualidade onda-corpúsculo - carácter ondulatório não explica Efeito fotoeléctrico Observado por Hertz em 887 Explicado por Einstein em 905 E = hν = hν + f E C max

7 Fenómenos relacionados com a Luz Reflexão Refracção Interferência Difracção Polarização Dispersão Difusão

8 Fenómenos relacionados com a Luz Reflexão Refracção Interferência Difracção Polarização Dispersão Difusão

9 Fenómenos relacionados com a Luz Reflexão Refracção Interferência Difracção Polarização Dispersão Difusão

$Fenómenos relacionados com a Luz Reflexão Refracção$

10 Fenómenos relacionados com a Luz Reflexão Refracção Interferência Difracção Polarização Dispersão Difusão

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11 Fenómenos relacionados com a Luz Reflexão Refracção Interferência Difracção Polarização Dispersão Difusão

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12 Fenómenos relacionados com a Luz Reflexão Refracção Interferência Difracção Polarização Dispersão Difusão

13 Fenómenos relacionados com a Luz Reflexão Refracção Interferência Difracção Polarização Dispersão Difusão

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14 Fenómenos relacionados com a Luz Reflexão Refracção Interferência Difracção Polarização Dispersão Difusão

15 Espectros contínuo e discretos

16 Medições da velocidade da luz Römer 675 discrepância nos eclipses da lua de Júpiter Io

17 Medições da velocidade da luz Fizeau 849 Medição da velocidade angular da roda dentada que permite a passagem da luz reflectida em dois intervalos sucessivos

18 Medições da velocidade da luz Foucault 850 Método do espelho rotativo (esquema simplificado)

19 Medições da velocidade da luz Michelson 90 Método do espelho rotativo octogonal

Princípio de Huygens Cada ponto da frente de onda primária pode ser considerado como uma fonte secundária de ondas esféricas que se propagam com a mesma

20 Princípio de Huygens Cada ponto da frente de onda primária pode ser considerado como uma fonte secundária de ondas esféricas que se propagam com a mesma velocidade e frequência de frente do onda primária. A frente de onda primária num instante posterior é constituída pela envolvente das ondas secundárias

21 Princípio de Huygens Cada ponto da frente de onda primária pode ser considerado como uma fonte secundária de ondas esféricas que se propagam com a mesma velocidade e frequência de frente do onda primária. A frente de onda primária num instante posterior é constituída pela envolvente das ondas secundárias

22 Princípio de Huygens e refracção

23 Princípio de Fermat O caminho percorrido pela luz entre dois pontos é aquele que minimiza o tempo de percurso Pierre de Fermat (60-665) ( ) ( ) 0... = = = = dr r n dr r n c c c c c t t b a b a k k k k k k k k δ l l

24 Reflexão e Refracção O ângulo de reflexão é igual ao ângulo de incidência

26 Índice de Refracção do meio m n = m c c m n n

27 Lei de Snell - Descartes n sinθ = n sinθ n n

29 Reflexão especular

30 Reflexão difusa

32 θ c Ângulo crítico de reflexão total

33 Ângulo Crítico de Reflexão Total n sinθ n sinθ = < c n c = n n n sin 90º

34 Fibra Óptica

35 Feixe de Fibras Ópticas

36 Luz

37 Efeito de Miragem Luz Ar mais quente junto ao solo

38 Efeito de Miragem

39 Dispersão Resulta da variação da velocidade de propagação com o comprimento de onda

40 Dispersão separação espectral

42 Construção do percurso de raios de luz paralelos incidentes numa gota de água esférica para diferentes distâncias relativas à direcção diametral O ângulo máximo, correspondente ao raio 7 é próximo de 4º

43 Direcção dos raios solares Direcção dos Raios solares Sol Observador Vermelho Violeta Gotas de água

45 Polarização por transmissão Lei de Malus I = I 0 cos θ I E

46 Extinção da luz por polarizadores cruzados

47 Polarização por Reflexão Raio incidente não polarizado Raio reflectido polarizado Ângulo de Brewster n sinθ p = n sinθ n n sinθ sinθ tanθ p p p = = = n n n n sin cosθ ( 90º θ ) p p Raio transmitido parcialmente polarizado

48 Extinção de raio reflectido quando o raio incidente se encontra polarizado no plano de incidência (campo E =0) Ângulo de Brewster n n n sinθ sinθ sinθ tanθ p p p p = = = = n n n n n sinθ sin cosθ ( 90º θ ) p p Raio incidente polarizado Ausência de raio reflectido Raio transmitido polarizado

49 Princípio de Huygens e Lei de Reflexão

50 Princípio de Huygens e Lei de Reflexão

$Princípio de Huygens e Lei de Refracção vt sinφ = AB vt sinφ = AB$

51 Princípio de Huygens e Lei de Refracção vt sinφ = AB vt sinφ = AB vt AB = = sinφ φ = θ ; φ = θ vt sinφ sinθ = v n sinθ v sinθ = n sinθ

52 Princípio de Fermat e Lei de Reflexão APB = A' PB Logo P min corresponde a A P min B segundo uma linha recta Âng. Incidência = Âng. Reflexão

53 Princípio de Fermat e Lei de Refracção

54 Princípio de Fermat e Lei de Refracção

55 sin sin sin sin θ θ θ θ n n v v = = ( ) ( ) 0 = + + x d b v x d x a v x ( ) ( ) = = + = 0 dx t d v x d b v x a v L v L t Princípio de Fermat e Lei de Refracção

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