O Espectro Electromagnético Natureza e Propagação da Luz

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O Espectro Electromagnético Natureza e Propagação da Luz
O Espectro Electromagnético
LUZ = Ondas Electromagnéticas = campos eléctricos e magnéticos
Natureza e Propagação da Luz
Porque vemos o arco-íris?
Porque aparece um 2º arco?
Porque estão as cores invertidas no 2º arco?
1
Natureza e Propagação da Luz
Fontes de Luz:
As ondas propagam-se em todas as direcções
Reflexão e refracção da Luz
Reflexão
especular
Reflexão
difusa
Velocidade da luz:
Índice
de
refracção
c
n=
v
no vácuo
no meio
2
Leis da Reflexão e refracção
1 - Os raios incidente, reflectido, refractado e
a normal á superfície estão todos no
mesmo plano.
2 - Os ângulos de incidência, θa, e de
reflexão, θr, são iguais (para todos os λ e
materiais).
θr = θa
Lei da reflexão
3 - A razão entre os ângulos de incidência, θa, e de refracção, θb, medidos em
relação à normal, são iguais à razão inversa dos índices de refracção dos
materiais envolvidos
sin θ a nb
=
sin θ b na
na sin θ a = nb sin θ b
Lei da refracção
Leis da Reflexão e refracção
na sin θ a = nb sin θ b
Lei da refracção
3
Leis da Reflexão e refracção
na sin θ a = nb sin θ b
Lei da refracção
Se nb do 2º meio > na do 1º meio
Raio refractado
aproxima-se da normal
Se nb do 2º meio < na do 1º meio
Raio refractado
afasta-se da normal
Reflexão total
Se
na sin θ a = nb sin θ b
na > nb
sin θ b =
Lei da refracção
na
sin θ a
nb
Quando θb=90°
sin θ crit =
θa = âng. crítico
nb
na
Exemplo: Superfície água-ar
nágua = 1,33
sin θ crit =
1
= 0, 75 ⇒ θ crit = 48, 7°
1, 33
4
Reflexão total
Dispersão
sin θ crit =
nb
na
na sin θ a = nb sin θ b
Índice de refracção, n, depende do comprimento de onda da luz
5
O Arco-íris
O Arco Primário
O Arco-íris
O Arco Secundário
6
Polarização da luz
Polarização da luz
Filtro polarizador
7
Polarização da luz
Polarímetro
I = I max cos 2 φ
Lei de Malus
Polarização da luz
Polarização por reflexão
ângulo de polarização
tan θ p =
nb
na
Lei de Brewster
8
Polarização da luz
Polarização na água de uma piscina
tan θ p =
nb
na
Lei de Brewster
9