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Biofísica - Fenômenos ondulatórios Prof. Dr. Sérgio Michielon de Souza Notas de aula Interferência Plane wave •Princípio da superposição onda 1 Onda 2 Onda resultante • Princípio de superposição Estão em fase. Interferência Construtiva Fora de fase Interferência destrutiva Ondas Harmônicas Simples Difração É o nome genérico dado aos fenômenos associados a desvios da propagação da onda Os efeitos de difração são apreciáveis quando os obstáculos são de dimensões comparáveis ao comprimento de onda. Propagação Retilínea Desvios da Propagação Retilínea: Difração (desvio da onda por obstáculo) Velocidade das ondas • As ondas viajam com uma determinada velocidade – A velocidade depende das propriedades do meio que começa a ser perturbado • A função de onda é dada por – Para uma onda que se move para a direita – Para uma onda que se mova para a esquerda, substitui-se x – vt por x + vt ( )2( , ) siny x t A x vtπ λ = − A diferença de tempo de chegada das ondas em um terremoto permite a estimativa da distância do seu epicentro. Mesmo no caso de uma oscilação muito complexa como um terremoto a velocidade de propagação depende do comprimento de onda e do tipo de onda, dentre outros fatores. Portanto v=λf Terminologia: constante de fase • A função de onda pode ser expressa y = A sen (k x – ωt) y = A sen (k x – ωt + ϕ) onde ϕ a constante de fase Velocidade de uma onda numa corda • A velocidade da onda depende das características físicas da corda e da tensão a que a corda está sujeita • Assumimos que a tensão não é afetada pelo pulso tension mass/length Tv µ = = Velocidade de uma onda longitudinal em um fluído 𝑣 = 𝐵 𝜌 Módulo de compressibilidade do fluído Densidade do fluído Velocidade de uma onda longitudinal em um sólido Módulo de Young do sólido Densidade do sólido 𝑣 = 𝑌 𝜌 Meio de propagação Temperatura Densidade kg.m-3 Velocidade m.s-1 Gases Ar atmosférico CO2 He 0 20 37 100 20 20 - 1,20 - - 1,98 1,16 325 340 350 380 260 970 Líquidos Etanol Água Água do mar Sangue 20 20 20 37 90 1.000 1.040 1.056 1.210 1.480 1.530 1.570 Sólidos Tecidos Biológicos Cobre Madeira (carvalho) Alumínio Ferro Vidro 37 20 20 20 20 20 1.047 8.900 800 2.700 7.900 2.500 1.570 3.560 3.850 5.100 5.130 5.6000 Velocidade do som em vários meios. Valores aproximados Esses valores mostram que os tecidos biológicos conferem ao som características semelhantes á da água. O aumento da velocidade com a temperatura se deve ao aumento da energia cinética das moléculas do meio, que facilita a propagação da perturbação material Biofísica - Fenômenos ondulatórios Slide Number 2 Slide Number 3 Slide Number 4 Slide Number 5 Interferência Slide Number 7 Slide Number 8 Slide Number 9 Slide Number 10 Slide Number 11 Slide Number 12 Slide Number 13 Slide Number 14 Slide Number 15 Velocidade das ondas Slide Number 17 Slide Number 18 Slide Number 19 Terminologia: constante de fase Slide Number 21 Velocidade de uma onda numa corda Velocidade de uma onda longitudinal em um fluído Velocidade de uma onda longitudinal em um sólido Slide Number 25
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