Ricardo Barthem Instituto de Física - UFRJ 26 de julho de 2006 IV Escola do CBPF IV Escola do CBPF IV Escola do CBPF
Ricardo BarthemInstituto de Física - UFRJ
26 de julho de 2006IV Escola do CBPFIV Escola do CBPFIV Escola do CBPF
A Luz“como uma onda no mar”
- Periódicas:freqüência, comprimento de onda e velocidade
- Polarização-Interferência e Difração : formação de imagens
As propriedades de uma onda
PenínsulaIbérica
Marroc
os
África
Gibraltar
2 marésCeuta
Tanger
Estreito de GibraltarComprimentode Onda
Mar Mediterrâneo
Oceano
Atlânti
coComprimento
de Onda
Carga elétrica →
Campo elétrico →
C
EE
E E
E E
A Natureza Eletromagnética da LuzA Natureza Eletromagnética da Luz
O espectro eletromagnético
ν(Hz)103
456789
10111213141516171819202122
λ(m)
543210
-1-2-3-4-5-6-7-8-9
-10-11-12-13
10
-14
Rádio 1kc
OM1km 1Mc
TV1m
Radar
Micro-ondas1cm Movimento
de cargaselétricas
em condutores
Infra-vermelho
1µm MoléculasVibraçõesRotações
Ultra-violeta
1nm ElétronsCamadasExternas
Raio x1ÅElétrons
CamadasInternas
Raio γCargas
Nucleares
c = λ f = c/λ
λB
E
Corpo Negro
( m)0.1 1 10 100λ µ10-8
10-7
10-6
10-5
10-4
10-3
10-2
10-1
100
101
102
103
RTW
cm m sr2µ .⎛⎝⎜
⎞⎠⎟
-73oC(200K)
127oC(400K)
527oC(800K)
927oC(1200K)
2727oC(3000K)
5727oC(6000K)
Lâmpada Incandescente O espectro luminoso
O espectro luminosoO efeito da dispersão da luz
A velocidade da luz na matériavaria de uma cor para outra.
Quanto mais a velocidade é reduzida,maior será o desvio na sua propagação.
PolarizaçãoTransversal
Ondas P(primária)
Terremoto
Ondas S(secundária)
PolarizaçãoLongitudinal
Ondas - Polarização
yx
z
E
E
PolarizaçãoLinear Vertical
y
x
linear
90o
y
x
0o
y
x
45o
y
x
circular
PolarizaçãoLinear Horizontall
Luz - Polarização
Ondas - Interferência em CavidadesRessonânciaCorda fixa
λ1 = 2LL
λ2 = 2L/2λ3 = 2L/3λ4 = 2L/4λn = 2L/n
LASEREspelho100%
Espelho>95%
Tubo contendogás rarefeito
+ -Eletrodosmetálicos
Ondas - Interferência em CavidadesRessonânciaCorda fixa
← Observadora
← Fonte de Luz
Luz não polarizada →
Luz polarizada →
Espalhamentodevido à poeiraem suspensão
↓
↑Espalhamento
devido às gotículasde água em suspensão
λ<d → reflexão
Terra
A Cor do CA Cor do CA Cor do Céééuuu
Aparelho Fotográficofeito com uma caixa de papelão
Orifício
Objeto
Raios luminososóptica geométrica
Limitação na Resolução da Imagem:• diâmetro do orifício• difração
Ondas - Formação de Imagens
Detector
Natureza Quântica da LuzExperimento de Hertz 1887
- efeito fotoelétrico: natureza quântica da luz
fonte de descargas elétricas
- existência da onda eletromagnética
Natureza Quântica da LuzEspectro atômico
hf1 hf2
h = constante de Planck= 6,626x10-34 J.s
Emissão - Luminescência
Hg
4000 4500 5000 5500 6000 6500 7000λ (Å)
Absorção - Cor
4000 4500 5000 5500 6000 6500 7000
Cr3+-Al2O3
Rubi