FISICA

Difração

Partindo do Princípio de Huygens, podemos explicar outro fenômeno ondulatório, a difração.

O fenômeno chamado difração é o encurvamento sofrido pelos raios de onda quando esta encontra obstáculos à propagação.

Imagine a situação em que uma onda se propaga em um meio, até onde encontra uma fenda posta em uma barreira.

Este fenômeno prova que a generalização de que os raios de onda são retilíneos é errada, já que a parte que atinge a barreira é refletida, enquanto os raios que atingem a fenda passam por ela, mas nem todas continuam retas.

Se esta propagação acontecesse em linha reta, os raios continuariam retos, e a propagação depois da fenda seria uma faixa delimitada pela largura da fenda. No entanto, há um desvio nas bordas.

Este desvio é proporcional ao tamanho da fenda. Para o caso onde esta largura é muito inferior ao comprimento de onda, as ondas difratadas serão aproximadamente circulares, independente da forma geométrica das ondas incidentes.

Polarização

A polarização de uma onda eletromagnética é o plano no qual se encontra a componente elétrica dessa onda

Polarização de ondas é o fenômeno no qual uma onda transversal, vibrando em várias direções, tem uma de suas direções de vibração selecionada, enquanto as vibrações nas demais direções são impedidas de passar por um dispositivo, denominado polarizador.

A polarização é um fenômeno exclusivo das ondas transversais, não podendo ocorrer com as ondas longitudinais. Assim, as ondas luminosas, que são transversais, podem ser polarizadas, ao contrário das ondas sonoras, que não se polarizam, por serem longitudinais.

Às vezes, um segundo polarizador é usado para confirmar a polarização do primeiro: ele é chamado analisador. Se um segundo polarizador é colocado de modo que polarize em uma direção perpendicular à do primeiro, a onda é impedida de propagar-se e diz-se então que eles estão cruzados.

Como a luz é uma onda transversal, portanto podemos dizer que ela é emitida em todas as direções. Sendo assim, seus campos elétricos e magnéticos são produzidos em todas as direções, porém esses campos sempre são perpendiculares à direção de propagação.

quando a onda passa pelo primeiro polarizador, ela se propaga em uma única direção. Portanto, nesse caso, dizemos que a onda foi polarizada.

Se em um segundo momento acrescentarmos outro material polarizador cujas fendas estão dispostas perpendicularmente à direção de propagação da luz polarizada, veremos que tais ondas não atravessam o cristal. Sendo assim, podemos dizer que a polarização é uma propriedade das ondas transversais.

Dispersão

A dispersão luminosa é o fenômeno da separação da luz policromática branca em suas cores componentes, o que ocorre quando a luz branca sofre refração, como por exemplo, num prisma de vidro (figura 1) ou em gotas de água (figura 2). A luz policromática branca é composta de infinitas cores (freqüências), das quais destacamos o vermelho, alaranjado, amarelo, verde, azul, anil e violeta.

No vácuo e, aproximadamente no ar, de índice de refração absoluto n=1, todas as cores (freqüências) se movem com a mesma velocidade (3,0.108m/s) e por essa razão estão sempre juntas, formando a luz policromática branca.

O índice de refração absoluto de um meio é função da freqüência (cor) da radiação luminosa que o atravessa, do comprimento de onda da mesma, e de sua velocidade de propagação nesse meio.

Assim, como a luz branca é composta de infinitas freqüências (cores), cada uma delas, num meio com índice de refração diferente que o do vácuo e do ar, se move com velocidades diferentes e sofre desvios diferentes. O menor desvio é o do vermelho e o maior é o do violeta.

Interferencia

Quando dois pequenos objetos, como duas pequenas pedras, por exemplo, batem sobre a superfície de um líquido, um rio, ondas circulares se propagarão sobre esta superfície. Supondo que as ondas formadas possuam mesma frequência, mesmo comprimento de onda e que as fontes possuam diferença de fase constante, existe um dado instante no qual ocorre a interceptação dos pulsos das ondas, ocorrendo, dessa forma, a interferência, que é o fenômeno que representa a superposição de duas ou mais ondas em um mesmo ponto. Esse acontecimento ocorre de acordo com o princípio da superposição de ondas, e pode ser classificado em interferência construtiva e interferência destrutiva.

• Interferência destrutiva – ocorre quando as ondas não tem a mesma fase e possui caráter de aniquilação.

• Interferência construtiva - ocorre quando as ondas tem a mesma fase e possui caráter de reforço, ou seja, há a formação de uma onda maior que as que deram origem.

A interferência é um fenômeno típico dos movimentos ondulatórios, ou seja, pode-se obter a interferência com duas ou mais fontes luminosas ou fontes sonoras como, por exemplo, o alto-falante.

No ramo das telecomunicações, o estudo da interferência é muito importante, pois esse fenômeno é um dos fatores responsáveis pela limitação no tráfego das informações, produzindo ruídos e outros tipos de interferências que podem ser reduzidos com certos tipos de modulação. Esse fenômeno também ocorre nas bolhas de sabão: o feixe luminoso ao incidir na bolha sofre interferência tanto na superfície superior quanto na inferior. Em virtude disso, surgem regiões escuras que são as zonas de interferência destrutiva e as regiões claras que correspondem às zonas de interferência construtiva.

Refraçao

Quando um feixe de luz incide em uma superfície líquida é refletido por esta e desviado (isto é refratado), ao penetrar na água. O feixe incidente é representado por uma reta única , o raio incidente, paralelo ao sentido de propagação. Supondo que o feixe incidente seja um onda plana, com as frentes de onda normais ao raio incidente. Os feixes, refletido e refratado, são também representados pelos raios respectivos. Os ângulo de incidência θ, de reflexão θ' e o de refração θ'' são medidos entre a normal à superfície (que é o plano perpendicular ao plano de incidência) e o raio