ÓTICA (FGE 160) Prof. Sidney Leal da Silva
Conteúdos (05/06/2013) DIFRAÇÃO E INTERFERÊNCIA DA LUZ
# QUESTÕES Por que a luz ao ser refletida por um CD não obedece a lei da reflexão (i = r)? Por que vemos o CD colorido com as cores do arco-íris?
# DIFRAÇÃO DA LUZ
É um fenômeno ondulatório que consiste no fato da onda ser capaz de contornar pequenos obstáculos ou aberturas de pequenas dimensões, comparáveis ao comprimento de onda. Esse fenômeno é explicado pelo princípio de Huygens-Fresnel: todos os pontos de um pulso se comportam como novas fontes e a superposição dessas novas fontes determina a posição do próximo pulso. Não é tão fácil observar esse fenômeno, pois o comprimento de onda média da luz visível é da ordem de 0,5 m, dimensões não comuns no dia-a-dia (mas que pode ser observada num CD, cujas trilhas possuem espaçamento da ordem de 1,8 m) # DIFRAÇÃO DA LUZ
NÚVENS IRIDESCENTES (raro)
# DIFRAÇÃO DA LUZ NÚVENS IRIDESCENTES
# DIFRAÇÃO DA LUZ NÚVENS IRIDESCENTES (Noruega)
# DIFRAÇÃO DA LUZ NÚVENS IRIDESCENTES (Colorado)
# DIFRAÇÃO DA LUZ NÚVENS IRIDESCENTES (Etiópia)
# INTERFERÊNCIA DA LUZ
É um fenômeno ondulatório que consiste na combinação de duas ou mais ondas num mesmo ponto do espaço. Essa combinação é denominada Princípio da Superposição. Se duas ondas são produzidas em fase (no momento em que é produzida a crista de uma, também é produzida a crista da outra), então, num certo ponto do espaço, a superposição dessas duas ondas será: construtiva (franja clara) ou destrutiva (franja escura). # INTERFERÊNCIA DA LUZ
Superposição Construtiva: quando a diferença de caminhos entre o espaço percorrido por uma das ondas e o caminho percorrido pela outra, até o ponto, for um múltiplo inteiro do comprimento de onda. Superposição Destrutiva: quando a diferença de caminhos entre o espaço percorrido por uma das ondas e o caminho percorrido pela outra, até o ponto, for um múltiplo semi-inteiro do comprimento de onda. # INTERFERÊNCIA DA LUZ
lâmina de sabão
# INTERFERÊNCIA DA LUZ Película de óleo sobre a água Bolha de sabão
EXPERIÊNCIA DE YOUNG Newton foi o primeiro a formular um modelo para a luz: a luz seria constituída de partículas emitidas pela fonte, que se propagariam, com enorme velocidade e, quando atingissem o olho, o sensibilizaria. Para cada cor existiria um tipo de partícula. Esse teoria é capaz de explicar a reflexão e a refração. Huygens criticou a teoria de Newton e estabeleceu o seu princípio, já discutido anteriormente. Ambos estavam no caminho da teoria ondulatória. Young criou a mais séria contribuição experimental a favor do modelo ondulatório da luz. # INTERFERÊNCIA DA LUZ
EXPERIÊNCIA DE YOUNG Arranjo: uma fonte de luz incide sobre duas fendas S1 e S2, formando duas novas fontes de luz que irão interferir para formar um padrão de interferência, num anteparo colocado após as fendas. # INTERFERÊNCIA DA LUZ
EXPERIÊNCIA DE YOUNG As duas fontes deverão manter uma diferença de fase constante (fontes coerentes) para que seja possível a observação do padrão. Isso justifica por que com a luz branca (incoerente) é muito difícil a obtenção desse padrão, enquanto que com o laser (coerente) isto se torna muito mais fácil. # INTERFERÊNCIA DA LUZ
Bibliografia Halliday, R.Resnich, Física 4, LTC Editora Tipler, P.Física, v4, 3ª.Edição-Livros Técnicos e Científicos Editora(1995) Hecht, E.Óptica – Fundação Calouste Gulbenkian,(1991) Hewitt, P. “Física Conceitual”,Bookman (2002) Trefil J., Hazen, R.M. “Física Viva”, vol.2, LTC (2006)
Conteúdos para próxima aula (29/05/2013) INSTRUMENTOS ÓTICOS LUNETA ÓTICA FÍSICA INTERFERÊNCIA E DIFRAÇÃO