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Fenômenos Ondulatórios Capítulo 18 Os fenômenos ondulatórios dizem respeito a comportamentos específicos das ondas ao encontrarem um obstáculo, superfície ou meio diferente do qual ela estava antes. Eles ocorrem para qualquer tipo de onda, mas é mais comum estudarmos com as ondas de luz visível. Os sete tipos mais comuns de fenômenos ondulatórios são: reflexão, refração, polarização, dispersão, difração, interferência e ressonância. Resumo Fenômenos ondulatórios são comportamentos que as ondas possuem ao esbarrar com obstáculos ou ao mudar de meio. Esses fenômenos ocorrem com qualquer tipo de onda: mecânica ou eletromagnética. Os sete tipos de fenômenos ondulatórios são: reflexão, refração, polarização, dispersão, difração, interferência e ressonância. O que são fenômenos ondulatórios? Os fenômenos ondulatórios ocorrem com as ondas quando elas mudam de meio ou ao esbarrarem em objetos ao longo de seu percurso. Esses comportamentos independem da natureza da onda. Tipos de fenômenos ondulatórios: Basicamente, há sete tipos de comportamentos que uma onda pode adquirir, ou seja, sete fenômenos: reflexão, refração, polarização, dispersão, difração, interferência e ressonância. https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/ondas-2.htm A reflexão ocorre quando a onda esbarra em um objeto sólido e volta para o mesmo meio. Nessa situação, sua velocidade, frequência e comprimento permanecem da mesma forma. Além disso, em virtude da primeira lei da reflexão, sabemos que o ângulo das ondas que incidem é o mesmo que das ondas que refletem. Existem dois tipos de reflexão de onda: especular ou regular e a difusa. Tipos de reflexão de ondas sonoras: regular/especular e difusa. Na reflexão especular/regular, a superfície refletora é extremamente polida. Assim, a reflexão é organizada e é possível a formação de imagens. Na reflexão difusa, a superfície possui rugosidades, fazendo com que os raios refletidos se dirijam para diferentes pontos, não possibilitando a formação de imagens nítidas. Reflexão Refração A refração ocorre quando a onda atravessa um meio diferente e é desviada. Cada meio possui uma dificuldade diferente de passagem da onda. Meios mais difíceis (como o vidro) possuem índices de refração (N) maiores que meios nos quais a onda passa com mais facilidade (como o ar). Como há a mudança de meio, sua velocidade, direção e comprimento de onda mudam, mas sua frequência permanece a mesma (pois só depende da fonte que emite a onda). Por meio da lei de Snell-Descartes, é possível achar os ângulos de incidência e refração que são diferentes. https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/reflexao-uma-onda.htm https://mundoeducacao.uol.com.br/matematica/angulos.htm https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/refracao-ondas.htm https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/lei-snelldescartes.htm Polarização Dispersão A dispersão acontece com as ondas luminosas, como quando a luz branca é destrinchada nos outros feixes de cores ao esbarrar em objetos como primas de vidro. A polarização ocorre quando a onda é orientada em apenas uma direção. Isso ocorre quando a onda (que pode estar em diversas direções) passa por um polarizador e começa a vibrar na mesma direção do polarizador. Somente ondas transversais (que possuem a direção de propagação diferente da direção de vibração) podem ser polarizadas, devido à variação da amplitude. https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/dispersao-luz-as-cores-ceu.htm https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/a-polarizacao-luz.htm Difração Interferência A interferência ocorre quando a onda esbarra em outra onda. Há dois tipos de interferências: construtiva e destrutiva. Na interferência construtiva, ondas com a mesma fase se combinam, formando uma onda de maior amplitude. Na interferência destrutiva, ondas com fases diferentes e frequências próximas se subtraem, anulando-se. A difração ocorre quando a onda encontra um obstáculo e consegue propagar-se através de uma abertura ou contornando o obstáculo. Embora a onda consiga atravessar o obstáculo, a quantidade de energia da onda se perde no processo. https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/interferencia-ondas.htm https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/o-fenomeno-difracao.htm Óptica Capítulo 19 Óptica é um ramo da física que tem como objetivo o estudo da luz, e está presente desde a antiguidade, quando os fenômenos ópticos já eram observados e utilizados no dia a dia. Como exemplo, temos o uso de um cristal para observar o sol mesmo em dias nublados, usado para navegação pelo povo nórdico. Nesse ramo da física são estudados a trajetória que a luz segue, o funcionamento dos espelhos, os problemas de visão, chegando até a estrutura do átomo. Princípios fundamentais da óptica Na óptica geométrica temos 3 princípios fundamentais dos raios de luz. São eles: 1. Princípio da propagação retilínea Um raio de luz sempre vai se propagar em linha reta. Uma prova disso é a câmara escura de orifício, na qual temos uma caixa totalmente escura com um pequeno furo, por onde a luz vai entrar e se projetar dentro da caixa, na face oposta uma imagem invertida. 2. Princípio da independência de raios de luz Os raios de luz são independentes, ou seja, mesmo se eles se encontrarem, não vão interagir mudando de direção ou sentido. 3. Princípio da reversibilidade da luz Esse princípio nos diz que a luz é reversível. Um exemplo prático disso é que, se vemos alguém através de um espelho, essa pessoa também estará nos vendo. Meios de propagação A luz se propaga através de 3 tipos de meio diferentes. São eles: Meio transparente: Os raios de luz passam por esse meio de forma ordenada. É possível ver corpos através desse meio com nitidez. Um exemplo é o vidro polido, como os que vemos em janelas; Meio translúcido: Os raios de luz passam por esse meio de forma desordenada. É possível ver corpos através desse meio sem nitidez. Um exemplo simples é o vidro opaco, presente em algumas janelas e em boxes de banheiro; Meio opaco: Os raios de luz não conseguem se propagar através desse meio. Não podemos ver um corpo através desse meio. Um exemplo seria uma porta de madeira. Óptica Física: Nesse ramo, a luz é vista como onda, logo, é estudado o comportamento ondulatório. Fenômenos como difração, interferência e polarização são observados. Fontes de luz: Primária- emitem sua própria luz, igual o Sol; Secundária- reflete a luz de uma fonte primária como a Terra, o ser humano e a Lua.