Nesta apresentação, vamos investigar... O que é a luz? Como se propaga a luz? Reflexão da luz...

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Nesta apresentação, vamos investigar...

•O que é a luz?•Como se propaga a luz?•Reflexão da luz•Espelhos

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Luz

A luz propaga-se por ondas – ondas electromagnéticas (propagação de uma perturbação eléctrica e magnética).

As ondas electromagnéticas são ondas transversais que se propagam, no vazio, à velocidade de 300 000 km/s.

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Luz

As ondas de luz e de som caracterizam-se pelas mesmas grandezas físicas:

• frequência

• amplitude

• comprimento de onda

• velocidade de propagação.

Comprimento de onda

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Espectro electromagnético

Espectro electromagnético: conjunto de todas as radiações electromagnéticas. Umas são visíveis, aos nossos olhos, outras não

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Espectro electromagnético

Cada uma destas radiações apresenta um comprimento de onda e uma frequência característica.

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Espectro electromagnético

Uma onda electromagnética é tanto mais energética quanto menor for o seu comprimento de onda e maior for a sua frequência.

espectro

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Espectro electromagnético

Ondas de rádio – são as que possuem valores maiores de comprimento de onda e menor frequência. São as menos energéticas.

Radiação gama - são as que possuem valores menores de comprimento de onda e maior frequência. São as mais energéticas.

espectro

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Como se propaga a luz?

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Alguns conceitos básicos

Meios transparentes – permitem ver com nitidez através deles (Ex.:vidro comum, ar)

Meios translúcidos – permitem a visualização dos objectos mas sem nitidez. (Ex.:vidro fosco, papel de seda)

Meios opacos – não permitem a visualização dos objectos (Ex.: madeira, cimento.)

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Sombra e penumbra Se colocarmos um corpo opaco entre uma fonte de luz pontual e

um anteparo, observamos a formação de uma sombra.

Quando a fonte é extensa, definem-se a sombra, que não recebe luz, e a penumbra, parcialmente iluminada.

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Conclusão

Num meio transparente e homogéneo, a luz, proveniente de uma fonte luminosa, propaga-se em todas as direcções e em linha recta.

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Experiência: A Câmara escura A câmara escura de orifício é uma caixa de paredes

opacas, possuindo uma delas um pequeno orifício

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Experiência: A Câmara escura Vais precisar de: Uma lata Papel vegetal Cartolina preta

Faz um furo (o menor possível) no fundo da lata e forra-a, por dentro, com a cartolina.

Cobre a outra extremidade da lata com papel vegetal.

Enrola a restante cartolina à volta da lata de forma a prolongar a sua altura ( o objectivo é deixar a "tampa" de papel vegetal numa região escurecida.)

Aponta o orifício da lata para uma janela e aproxima o rosto do tubo de cartolina.

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Experiência: A Câmara escura Como pudeste observar, a imagem projectada, nestas

condições, aparece invertida.

Porquê? Cada ponto do objecto luminoso ou iluminado, emite ou reflecte a luz em todas as direcções e, portanto, também na direcção do pequeno orifício.

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Experiência: A Câmara escura A luz, emitida de cada ponto da imagem, propaga-se em

linha recta passando pelo orifício.

A luz que “sai” do ponto mais alto do objecto atinge o fundo da câmara no ponto mais baixo da imagem projectada, formando uma imagem invertida.

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Conclusão...

A luz proveniente de uma fonte luminosa propaga-se em linha recta.

A formação de imagens invertidas, de sombras, o eclipse do Sol e da lua, são exemplos que comprovam a propagação rectilínea da luz.

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Reflexão da luz

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Reflexão da luz Tudo o que vemos ( a mesa, a cadeira, a folha de papel...) se deve

à reflexão da luz.

O fenómeno da reflexão ocorre quando os raios luminosos incidem sobre uma superfície e voltam para o mesmo meio no qual ocorreu a incidência.

Consegues ler um livro porque este reflecte a luz visível que nele incide.

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Reflexão regular da luz

É a mudança de direcção ou de sentido na mesma direcção, que os raios* luminosos sofrem ao incidir numa superfície polida, continuando a sua propagação no mesmo meio.

Ex.: O espelho

*Raios de luz - linhas orientadas que representam, graficamente, a direcção e o sentido da propagação da luz.

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Reflexão regular da luz

O raio de luz que incide no espelho designa-se por raio incidente;

O raio luminoso que parte do espelho, devido à reflexão, designa-se por raio reflectido.

Raio incidente

Raio reflectido

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Reflexão irregular da luz ou difusão Nem todos os materiais reflectem como a superfície de um

espelho. Ou seja, não reflectem regularmente.

Quando a luz incide sobre uma superfície rugosa, reflecte-se em todas as direcções.

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Leis da reflexão

1ª Lei da Reflexão - O raio incidente, o raio reflectido e a recta normal ao ponto de incidência estão no mesmo plano.

2ª Lei da Reflexão – A amplitude do ângulo de incidência é igual à amplitude do ângulo de reflexão.

Normal à superfície

Ângulos iguaisRaio incidente Raio reflectido

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Leis da reflexão

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Espelhos

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Espelho toda superfície polida, com grande poder de reflexão, onde

a luz sofre reflexão regular (reflexão especular).

Espelhos planos: fornecem imagens virtuais, direitas, com o mesmo tamanho e simétricas dos objectos.

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Espelhos planos Uma imagem é virtual quando não

pode ser projectadas num alvo. A imagem virtual dá-nos a

impressão de estar "atrás" do espelho. Uma criança, quando gatinha, vai procurar o seu “companheiro” atrás do espelho.

E a distância da imagem? a distância da imagem ao espelho

é igual à distância do objecto ao espelho.

Quando levantas o teu braço direito, a imagem levanta o braço esquerdo?

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Objecto ImagemRaio incidente

Raio reflectido

Prolongamentodo raio reflectido

Espelho planoObservador

Espelhos planos O observador vê a imagem como se ela estivesse atrás do

espelho, no prolongamento do raio reflectido.

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Imagens formadas por dois espelhos planos* Quando colocamos um objecto

entre dois espelhos que formam um ângulo de 90º entre si, observamos a formação de três imagens.

Se diminuirmos o ângulo () entre os espelhos, o número de imagens formadas aumenta.

O número (N) de imagens produzidas por dois espelhos pode ser determinado algebricamente através da expressão:

1º360

N

* Não faz parte do programa

Vamos experimentar?

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Imagens formadas por dois espelhos planos* Em teoria, se os espelhos fossem colocados um em frente ao

outro, paralelos entre si ( = 0º), formar-se-iam infinitas imagens do objecto.

Na prática, tal não se verifica. A luz vai perdendo intensidade à medida que sofre sucessivas reflexões. (nenhum espelho reflecte 100% da luz incidente)

* Não faz parte do programa

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Espelhos côncavos e convexos Quando desejamos inverter uma imagem de cabeça para baixo, aumentá-la ou diminuí-la, usamos um espelho esférico.

Se a superfície reflectora for a interna, o espelho tem o nome de espelho côncavo; se for a externa, é denominado espelho convexo.

Espelho côncavo – origina umfeixe convergente

Espelho convexo – origina um feixe divergente

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Espelho convexo

As características das imagens obtidas através dos espelhos convexos são semelhantes, pois esses espelhos formam imagens virtuais (que não podem ser projectadas), direitas e menores em relação ao objecto, independentemente da posição do objecto.

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Espelhos côncavos Nos espelhos côncavos as imagens formadas possuem

características distintas, dependendo da posição do objecto em relação ao espelho.

Imagem real, invertida e menorImagem real, invertida e maior

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