quinta-feira, 6 de junho de 2013

Dispersão da Luz Branca



PORQUE VEMOS O ARCO-ÍRIS?
É porque há sol e chuva ao mesmo tempo!
Sim, mas qual é a explicação para tal acontecer, não é magia, muito menos milagre!
Epá, não sei!
O arco íris acontece porque há a dispersão da luz, a luz branca é composta por todas as cores do arco íris, ao ser refratada duplamente as diferentes cores que a compões são propagadas para direções diferentes. Assim A luz ao atingir a gota de água é refratada duplamente! Vê este esquema que eu desenhei ontem:

Lentes convergentes e divergentes

LENTES CONVERGENTES
O que é isso?
São lentes que focam todos os feixes de luz num ponto único: o foco principal.

E para que é que isso serve?
Tem várias aplicações, por exemplo nas máquina fotográficas, projetores de slides, lupas, etc...

LENTES DIVERGENTES
Não sei o que é...
É o contrário das convergentes, estas fazem divergir os raios de luz paralelas ao eixo principal.

Estes usam-se em lentes de óculos das portas exteriores das casas, etc...

Tipos de Espelhos

ESPELHOS PLANOS, CÔNCAVOS E CONVEXOS
Já ouvi falar nisso! Os planos é tipo os espelhos da casa de banho, agora os outros não sei!
Nos espelhos côncavos a superfície polida é a parte interior de uma superfície esférica. Olha, trouxe uma colher!

E nos convexos é parte de trás desta colher, vê:

Luz

OBJETOS OPACOS, TRANSPARENTES E TRANSLÚCIDOS!
Eu sei o que são!
Então diz.
Os opacos não se consegue ver através deles, os transparentes consegue-se!
Sim, e o translúcido?
Epá, esse não sei...
A luz atravessa parcialmente os objetos translúcidos, por isso vê-se com pouca nitidez através deles...
Aaah!
É fácil de distinguir!

O QUE É O TRIÂNGULO DE VISÃO?
Não faço a mínima ideia...
Para que se consiga ver é necessário que existam 3 aspetos que constituem o triângulo de visão!
E que aspetos são esses?
É necessário que exista um detetor, por exemplo tu! Uma fonte, por exemplo o sol. E também um objeto, por exemplo a tua mão... Nesse caso, o sol é um corpo luminoso, pois tem luz própria e a tua mão é um corpo iluminado, pois reflete a luz que recebeu do sol!
Então eu serei um objeto iluminado?
Também!

REFLEXÃO DA LUZ
O quê??
Reflexão da Luz! A reflexão da luz é a mudança de direção  que ocorro quando os raios luminosos incidem em certas superfícies!
Não percebi...
Deixa-me terminar de explicar. Para que ocorra a reflexão da luz existem as leis da reflexão.
Leis?!? Então a Luz pode ir presa? Ahahah
Ahah que engraçadinho! Não, claro que não! De acordo com as leis da reflexão da luz, o ângulo de incidência de um raio luminoso numa superfície é igual ao ângulo refletido! Vê este exemplo:

A verde temos o raio de incidência, a vermelho o raio de reflexão e a tracejado a normal, que é uma linha imaginária perpendicular à superfície de reflexão! Neste caso, o ângulo refletido e de incidência são de 20º!

REFLEXÃO REGULAR DA LUZ E DIFUSÃO DA LUZ!
O que é isso?
É tão simples que tu vais perceber apenas com imagens! Observa a reflexão regular:

E agora a difusão da luz:


Som

O SOM TEM 3 PROPRIEDADES DISTINTAS!
Quais?
  • A altura, que permite classificar os sons em agudos (altos ou finos) e graves (baixos ou grossos).
  • A intensidade do som, que permite classificar os sons em fortes ou fracos.
  • O timbre, que permite distinguir os sons provenientes de fontes sonoras diferentes.
Isso é um pouco confuso, e difícil de decorar...
Concordo, mas se quiseres um truque é simples... O timbre não deixa quaisquer dúvidas. Mas a altura podes decorar sabendo que é alto (altura) ou baixo. E a intensidade, sabendo que é forte (intenso) ou fraco. Não deixa de ser confuso mas já é uma ajuda!
Vou ter que estudar muito esta parte da matéria!
Boa sorte com isso...

SERÁ QUE O SOM TEM SEMPRE A MESMA VELOCIDADE DE PROPAGAÇÃO?
Penso que sim...
É um erro pensar assim, pois o som propaga-se em 3 diferentes meios (sólidos, líquidos e gasosos)...
E então? O que é que isso tem a ver?
É que o som propaga-se mais rapidamente nos sólidos, de seguida nos líquidos e só depois nos gasosos!
A sério? Que engraçado! E como é que eu determino a velocidade do som?
Bem, é aqui que a matemática entra! Sabendo que a velocidade do som (v) é determinada através do quociente entre a distância (d) e o intervalo de tempo (t), podes calcular a velocidade do som (v) através da seguinte expressão:
v = d / ∆t
Já agora... Uma curiosidade, sabias que a velocidade de propagação do som no ar é de 340 m/s?

O QUE É O ECO?
É quando nós dizemos algo e ouvimos repetidamente o que dissemos!
Exatamente! O eco resulta da reflexão do som quando este encontra superfícies duras e lisas! Para distinguir o som refletido do original é necessário um intervalo de tempo de 0,1s por isso precisas de estar a uma distância de 17m de uma parede sem obstáculos para ouvires o eco!
Aaah! Por isso é que não ouço sempre eco!
Sim! Mas quando nos encontramos a uma distância inferior a 17m ouvimos a reverberação pois não conseguimos distinguir o som original do refletido.


Características das Ondas

O QUE É O COMPRIMENTO DE ONDA?
É o comprimento que uma onda tem, acho eu...
Não, o comprimento de onda é a distância mínima entre dois pontos que se encontram na mesma fase. Mede-se em metros, obviamente!
Aaah!
Ah e antes que me esqueça, o comprimento de onda representa-se pela letra grega: lambda (λ)...

O QUE É A AMPLITUDE?
Isso não é em matemática?
Também, mas a matemática não é para aqui chamada, por enquanto...
Então o que é?
A amplitude(A) corresponde à distância máxima de elongação.
Se eu soubesse o que é a elongação...
Aaaah, esqueci-me de te dizer... A elongação é a diferença de posição entre qualquer ponto e o equilíbrio...
Então a amplitude é a diferença entre o ponto mais distante do equilíbrio e o equilíbro!
Boa, é isso mesmo!
Yes! Acertei uma!

O QUE É A FREQUÊNCIA DA ONDA?
Essa eu sei! A frequência(f) da onda corresponde ao número de ciclos que se completam em cada segundo. E expressa-se em Hertz(Hz)!
Woow! Como é que sabias?

O QUE É O PERÍODO?
O período? Hmm não sei, mas deve ter alguma coisa a ver com a frequência ?
Mais ou menos... O período(T) é o intervalo de tempo mínimo ocorrido até que o fenómeno retome as mesmas características... Mede-se em segundos, claro!
Que engraçado...
A frequência e o período são proporcionais...
T=1/f   ou    f=1/T

Ondas

O QUE SÃO AS ONDAS?
Eu sei! As ondas são aqueles movimentos que acontecem no mar!
Também pode ser! Mas não é bem isso! As ondas são perturbações que se iniciam num ponto e se propagam, transferindo energia de um ponto para o outro.
Então, por outras palavras, foi o que eu disse...
Tecnicamente não, pois não existem só as ondas do mar. Por exemplo, quando nós falamos produzimos ondas sonoras. Ao observar algo, sabemos que isso só é possível devido há existência de ondas de luz. Mas não ficamos por aqui, há muitos outros exemplos de ondas...

O QUE SÃO ONDAS MECÂNICAS E ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS?
Epá, isso já não sei...
É simples! As ondas mecânicas são ondas que precisam de um meio material para se propagarem, por exemplo o ar. Sabias que as ondas mecânicas não se propagam no espaço?
Já sei! No espaço não há ar! Mas ainda não consegui perceber, pode dar-me exemplos?
As ondas sonoras são ondas mecânicas.
Aaah! Por isso é que não se ouvem som no espaço!
Exatamente! Mas agora, sabes o que são ondas electromagnéticas?
Não...
É o contrário das mecânicas, por outras palavras as ondas electromagnéticas não precisam de um meio para se propagarem. As ondas de luz são um bom exemplo de ondas electromagnéticas!
O sol é uma onda de luz?
Sim, isso explica o facto de ser possível ver-se a luz do sol na terra...

O QUE SÃO ONDAS LONGITUDINAIS E ONDAS TRANSVERSAIS?
Bem, já me começo a sentir um pouco burro...
Ahah, mas é simples! As ondas longitudinais são ondas em que a direção de vibração coincide com a direção da propagação. Observa este exemplo:

Neste exemplo, estas molas vibram para a direita e propagam-se também para a direita!
Entendi, e as outras?
As transversais?
Essas!
As transversais são ondas em que a direção de vibração é perpendicular à direção de propagação. Olha:

Ah agora já percebi!
Hmmm... E já agora, as ondas sonoras são ondas longitudinais e as ondas de luz são transversais...