Fenómeno óptico que ocorre quando a radiação que incide sobre uma superfície é reenviada para o mesmo meio de onde provinha. Meio 2 Meio 1.

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3 Fenómeno óptico que ocorre quando a radiação que incide sobre uma superfície é reenviada para o mesmo meio de onde provinha. Meio 2 Meio 1

4 Reflexão regular Reflexão irregular ou difusão

5 Ponto de incidência Raio reflectido (r) Normal (n) ir Ângulo de reflexão Raio incidente (i) Ângulo de incidência 1ª Lei da Reflexão: 1ª Lei da Reflexão: O raio incidente (i) numa superfície, a normal à superfície no ponto de incidência (n) e o raio reflectido (r) estão no mesmo plano

6 Ponto de incidência Raio reflectido (r) Normal (n) ir Ângulo de reflexão Superfície de separação de dois meios Raio incidente (i) 2ª Lei da Reflexão: 2ª Lei da Reflexão: O ângulo de incidência (i) e o ângulo de reflexão (r) são iguais.

7 Fenómeno óptico que ocorre quando uma onda, que se propaga num determinado meio, é transmitida para outro meio onde se propaga com velocidade diferente. Ao atingir a superfície de separação entre dois meios, a energia da onda incidente distribui-se pela onda refractada e pela onda reflectida. meio óptico 1 meio óptico 2 Onda incidente Onda reflectida Onda refractada

8 1ª Lei da Refracção – O raio refractado, o raio incidente e a normal encontram-se no mesmo plano. Ponto de incidência Raio reflectido Normal ir Ângulo de reflexão Superfície de separação de dois meios Raio refractado r ’ Ângulo de refracção Ângulo de incidência Raio incidente

9 1ª Lei da Refracção 1ª Lei da Refracção – O raio refractado, o raio incidente e a normal encontram-se no mesmo plano. Raio incidente Raio reflectido Raio refractado Normal meio óptico 1 meio óptico 2 i r

10 Raio incidente Raio reflectido Raio refractado Normal i r O ângulo de incidência (i) e o ângulo de refracção (r) relacionam-se através de sin in2n2 sin r n1n1 = n 1 – índice de refracção do meio 1 n 2 – índice de refracção do meio 2 Índice de refracção de um meio: n = c v c – velocidade da luz no vazio v – velocidade da luz no meio óptico meio óptico 1 meio óptico 2

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12 Figura 1: Retirado de http://geocities.yahoo.com.br/galileon/1/ang_lim/anglimite.htm.http://geocities.yahoo.com.br/galileon/1/ang_lim/anglimite.htm

13 O ângulo de incidência é menor que 42º. Ocorre, simultaneamente, refracção da luz e reflexão da luz. Raio reflectido vidro ar Raio refractado Raio incidente Raio reflectido vidro ar Raio incidente O ângulo de incidência é igual a 42º. Ocorre apenas refracção e o ângulo de refracção é de 90º O ângulo de incidência ao qual corresponde um ângulo de refracção de 90º chama-se ângulo limite. Para o vidro esse valor é de 42º.

14 Raio reflectido vidro ar Raio incidente Raio reflectido O ângulo de incidência é maior que 42º. Apenas ocorre o fenómeno de reflexão. Chama-se reflexão total da luz. Em conclusão: - O fenómeno de reflexão total da luz ocorre quando a luz passa de um meio óptico onde se propaga a menor velocidade para outro onde se propaga com maior velocidade (ou quando a luz passa de um meio opticamente mais denso para outro menos denso), com um ângulo de incidência superior ao ângulo limite. - Ao ângulo limite corresponde a um ângulo de refracção igual a 90º. Note-se que o ângulo limite é diferente consoante os meios ópticos em causa.

15 Fibras ópticas Quais as suas aplicações ?

16 Medicina Exploratória Observação e terapia, as fibras encontram-se geralmente ligadas a um circuito de vídeo que permite a visualização dos órgãos em análise.

17 Comunicações Transmissão de sinais de vídeo, telefónicos e dados de computador.

18 Indústria automóvel Usadas para a iluminação dos painéis. Com a introdução dos sistemas de controle do motor, pilotados por micro-computador de bordo as fibras ópticas ganharam um novo e mais importante papel na indústria automobilística

19 Fibras ópticas Constituição

20 Fenómeno óptico que ocorre quando uma onda passa por uma fenda ou por um obstáculo de dimensão semelhante ou inferior ao seu comprimento de onda, dispersando-se numa série de ondas concêntricas.

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22 << d  d >> d V V V V V V Não ocorre difracção Ocorre difracção Ocorre difracção acentuada d

23 - Embora qualquer onda rádio possa transportar um sinal áudio, usam-se gamas distintas de frequências da onda portadora (diferentes larguras de banda) consoante as suas propriedades e o fim a que se destinam. - As possibilidades das ondas electromagnéticas poderem sofrer difracção, refracção ou de ser reflectidas ou absorvidas quando encontram obstáculos, determinam essa selecção. - A existência de nuvens e o aquecimento das várias camadas da atmosfera podem fazer desviar a direcção de propagação do sinal. A altitudes muito elevadas, entre 100 km e 500 km da superfície terrestre, pode haver absorção da radiação. A ionosfera – camada da atmosfera a essas altitudes – sofre acção intensa da radiação solar que provoca a ionização das moléculas dos gases que a compõem.

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25 ELF ELF – Ondas de frequência extra-baixa são as únicas capazes de penetrar em profundidade no mar. São, por isso, usadas na comunicação com submarinos.

26 LF, MF e HF LF, MF e HF – As ondas rádio de baixas frequências (ondas longas, médias e curtas), menos energéticas, deslocam-se mais facilmente e a maiores distâncias, uma vez que são as que melhor se difractam na atmosfera, contornando facilmente obstáculos e acompanhando a curvatura da Terra. Para além disso, as ondas curtas sofrem múltiplas reflexões na ionosfera e na superfície terrestre.

27 VHF VHF – As ondas muitas curtas (logo frequência elevada) têm um alcance muito pequeno, emitidas geralmente em FM, que se propagam em linha recta. São usados nas transmissões de sons com alta – qualidade e imagens de tv.

28 UHF e microondas UHF e microondas – As microondas são muito importantes porque passam através da ionosfera, fazendo a ligação aos satélites. Têm, pois, interesse para a comunicação com veículos espaciais, bem como para a radioastronomia, porque a atmosfera terrestre é transparente a este tipo de radiação. As ligações telefónicas intercontinentais são realizadas por microondas. Isso só é possível porque são pouco absorvidas ou reflectidas na atmosfera, praticamente não se difractam, propagando-se em linha recta.