Fenomenos Ondulatorios

1. Fenômenos Ondulatórios
Luz é onda?

2. O comportamento ondulatório da luz é bem conhecido desde 1801,
quando Thomas Young demonstrou o fenômeno da interferência da luz
ao fazer com que ondas luminosas de uma mesma fonte difratassem
após passar por duas fendas A e B como mostra a Figura.
Em suas experiências conseguiu determinar o comprimento de onda da
luz l, através da lei nl = d senq , onde d é a distância entre as fendas e
q é o ângulo de abertura entre cada ponto de interferência construtiva e o
ponto central; sendo esta a primeira vez em que a medida de tal grandeza
foi realizada.
Interferência da Luz

3. Na Figura, observe que a distância D = d senq, corresponde exatamente à
diferença de caminhos percorridos pelas ondas até atingir o anteparo, e essa
distância deve ser igual a nl para que ocorra uma interferência construtiva.
Para n=2, temos um ângulo de desvio q maior , e o ponto de interferência
construtiva fica mais distante do eixo central, sendo assim, a luz precisa
caminhar uma distância maior para atingi-lo, e sua intensidade diminui.
Difração da luz em fendas

4. Difração

5. Polarização da luz:
As ondas de luz se propagam
em movimento ondulatório
transversal no qual a direção
de vibração é perpendicular à
direção de propagação.A luz
natural, ou não polarizada,
apresenta direções de vibração
em inúmeras direções, mas
todas elas perpendiculares à
direção de propagação do raio,
conforme mostrado na figura
anexa.

6. A luz polarizada,
por sua vez,
apresenta
apenas uma
direção de
vibração,
também
perpendicular a
sua direção de
propagação,
conforme se
observa na figura
ao lado.

7. Polarização por
absorção:
Emprega-se para isto
substâncias que deixam
atravessar a luz apenas
em certas direções
preferenciais, como
cristais de turmalina
cortadas paralelamente
ao eixo cristalográfico
"c" ou através de
polaróides.

8. Polaroides
O "Polaróide", inventado por Land em 1938,
comporta-se, para a luz visível, como a grade de
antenas no caso das ondas de rádio. De forma
simplificada, o processo de fabricação consiste no
seguinte: uma folha de plástico contém longas
moléculas de um certo hidrocarboneto inicialmente
sem nenhum orientação preferencial. O plástico é
fortemente esticado em uma direção, alinhando as
moléculas parcialmente, sendo então mergulhado
em uma solução que contém iodo. Os átomos de
iodo se ligam às moléculas orientadas, tornando-as
eletricamente condutoras. O conjunto é deixado
secar e a folha plástica pode ser relaxada pois as
moléculas continuarão alinhadas. Desse modo, as
moléculas longas serão as "antenas" que captarão
e absorverão a onda elétrica que tenha polarização
na direção preferencial de esticamento mas
deixarão passar as ondas polarizadas na direção
perpendicular.

9. Polarização de ondas de rádio e TV
Digamos que a estação emite ondas não-
polarizadas ou, como vimos antes,
polarizadas em todas as direções.
E vamos supor que essa onda elétrica não-
polarizada incide sobre um conjunto de
antenas receptoras, todas horizontais. Essas
antenas horizontais captam todas as
componentes da onda incidente na direção
horizontal mas não captam as componentes
verticais.
A energia das componentes horizontais
seria absorvida pelas antenas mas as
componentes verticais passariam
praticamente incólumes.
Desse modo, depois do conjunto de
antenas receptoras horizontais sobraria uma
onda elétrica polarizada na direção vertical,
com cerca da metade da energia da onda
não-polarizada incidente.
O conjunto de antenas, nesse exemplo
simplificado, atuou como um "filtro
polarizador", transformando uma onda elétrica
não-polarizada em uma onda elétrica
polarizada.

10. Polarização por reflexão e refração:



A luz incidente em uma superfície
plana e polida sofrerá em parte
reflexão, que será polarizado
perpendicularmente ao plano de
incidência, enquanto que a porção
refratada será polarizada
paralelamente ao plano de
incidência.
O grau de polarização será função
de vários fatores, como qualidade e
índice de refração da superfície
refletora e , principalmente, do
ângulo de incidência do feixe de luz
que, segundo Brewster, atingirá a
máxima polarização quando os raios
incidentes e refratados forem
complementares, ou seja,
quando sen l = cos i.

11. Óculos de sol