Ondas: definição, tipos e fenômenos

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Revisão sobre Ondas 
Aula 6 
Definição 
• Onda é uma perturbação contínua ou transitória 
que se propaga com transporte de energia. 
 
 
 
 
• Oscilações correspondem a vibrações localizadas (sai e retorna a posição de 
equilíbrio). 
Tipos de ondas 
• Ondas mecânicas: governadas pelas leis de Newton e existem na 
presença de um meio material, como água, ar, rocha. Ex: ondas de 
água, sonoras, sísmicas, ... 
 
• Ondas eletromagnéticas: não requerem meio material p/ suas 
existências. Ex: luz visível, ultravioleta, ondas de rádio, microondas, ... 
 
• Ondas de matéria: associadas a elétrons, prótons, partículas 
elementares, ... 
 
Ondas transversais e Longitudinais 
Transversais: deslocamento de cada 
elemento oscilante é perpendicular à 
direção de propagação. 
 
 
 
Longitudinais: deslocamento paralelo à 
direção de propagação 
Descrição da onda progressiva 
Interferência de ondas 
Princípio de Superposição: qualquer 
combinação linear de soluções também é 
solução. 
Sejam 2 ondas se propagando no mesmo sentido, apenas com uma diferença 
de fase: 
 
 
 
 
Interferência de ondas 
Se , as 2 ondas estão em fase e 
sua interferência é construtiva. 
 
 
 
 
Se , as 2 ondas estão 
exatamente fora de fase e sua interferência 
é destrutiva. 
Interferência de ondas 
Interferência de ondas 
Considere duas fontes de luz: 
Interferência de ondas 
Considerações: 
z 
Intensidade: 
 
 
 
• Interferência construtiva: 
(pontos de máximo) 
 
 
 
• Interferência destrutiva: 
(pontos de mínimo) 
Interferência de ondas 
Interferência de ondas 
Propagação de Ondas 
Propagação 
 
 
http://www.fisicanimada.net.br/?q=ondas/propagacao_ondas 
Ondas estacionárias 
Sejam 2 ondas se propagando em sentidos 
opostos, 
A onda resultante não é uma onda progressiva, é uma onda estacionária, que 
não se propaga ao longo da corda. 
Todas as partículas da corda 
descrevem movimentos harmônicos 
simples com a mesma frequência 
Amplitude do MHS de cada partícula 
depende de sua posição ao longo de x. 
Ondas estacionárias 
http://www.fisicanimada.net.br/?q=ondas/ondas_est 
Ondas estacionárias 
A onda estacionária possui lugares chamados 
nós ou nodos, onde a corda fica em repouso 
(amplitude nula), e no meio de 2 nodos estão 
os antinodos ou antinós, onde a amplitude da 
perturbação é máxima. 
 
Como não existe fluxo de energia através dos 
nós, não existe fluxo de energia através do 
meio. Cada partícula do meio executa seu 
MHS particular sem perder ou ganhar energia 
das partículas vizinhas. 
• Nós: amplitude nula 
 
 
 
 
• Antinós: amplitude máxima 
Ondas estacionárias 
Difração 
Quando uma onda passa por um orifício ou obstáculo de dimensões 
comparáveis ao seu comprimento de onda, ela deixa de ser uma onda plana 
para se tornar aproximadamente esférica. Este fenômeno é chamado 
difração e se aplica a todo tipo de onda. 
 
• Interferência refere-se à interação de ondas. 
 
• Difração refere-se aos fenômenos que ocorrem com as ondas quando elas 
encontram obstáculos. 
Princípio de Huygens: 
 
Cada ponto de uma frente de onda primária constitui uma fonte para ondas 
esféricas secundárias, e a posição da frente de onda primária num instante 
posterior é determinada pelo envolvente de todas as ondas secundárias. 
Difração 
Quanto mais estreita a fenda, maior a difração. 
 
A ótica geométrica, ou melhor, a suposição de que os raios luminosos percorrem 
trajetórias retilíneas não se aplica quando fendas, orifícios e obstáculos têm 
dimensão comparável a . 
 
A ótica geométrica só é valida quando os efeitos da difração podem ser 
desprezados. 
 
Difração 
Princípio de Babinet: dois dispositivos de difração associados a um anteparo plano 
são complementares quando o que é abertura num deles é parte do anteparo 
opaco no outro. 
 
 
 
A soma das ondas difratadas em um ponto P por dois dispositivos complementares 
é igual à onda incidente em P propagada livremente. 
 
As figuras de difração associadas a estes dispositivos complementares são iguais. 
 
Um sistema de fendas é equivalente a uma rede que lhe seja complementar. 
 
Difração 
A explicação para a difração se dá considerando a interferência p/ N fontes, no 
lugar da fenda ou obstáculo, de dimensão a. 
Difração 
A condição para máximo (franjas claras) 
passa a ser 
Difração por duas fendas: combinação dos 
efeitos de difração e interferência (efeitos 
de superposição). 
 
Difração 
Difração 
Quando as ondas se originam e um pequeno número de fontes coerentes, com a 
<< , o processo é chamado interferência. 
 
Quando as ondas se originam na mesma frente de onda, como no caso de única 
fenda, o processo é chamado difração.