FÍSICA

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2ª SÉRIE

ÓPTICA FÍSICA 3: Fenômenos ondulatórios da luz

OBJETIVO

• Conceituar a luz como onda eletromagnética.
• Demonstrar que a luz pode ser polarizada por ter características de onda eletromagnética.
• Mostrar os processos de polarização da luz.
• Demonstrar aplicações da polarização da luz.

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O QUE PRECISAMOS SABER PARA ESTA AULA?

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• Que você se lembre dos conceitos de reflexão, refração, da luz.
• Que você saiba o que significam as palavras “ortogonal” e “perpendicular”.
• Que você compreenda a luz constituída de oscilações elétricas e magnéticas.

LUZ COMO ONDA ELETROMAGNÉTICA

Como visto nas aulas 61 e 62, atualmente a luz é tida como dual, ou seja, possui caráter ondulatório e corpuscular simultaneamente, embora em um experimento só possa ser detectado uma das duas características separadamente.

https://fisicaevestibular.com.br/novo/fisica-moderna/efeito-fotoeletrico-2/

A POLARIZAÇÃO DA LUZ

Nesta aula aprofundaremos os nossos estudos sobre a polarização da luz, fenômeno explicado se a luz for tomada como onda eletromagnética.

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https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-polarizacao.htm

Após um processo de polarização, a luz passa a oscilar somente em uma direção de vibração!

APLICAÇÕES DA POLARIZAÇÃO DA LUZ

https://www.techtudo.com.br/artigos/noticia/2013/01/entenda-como-funcionam-os-filtros-polarizadores-para-fotografia.html

As câmeras fotográficas utilizam-se de filtros polarizadores para obterem imagens mais nítidas, com mais contraste e com menos reflexo. A esquerda temos uma imagem captada por uma câmera sem filtro e a direita temos a mesma imagem captada por uma máquina equipada com filtros polarizadores.

CARACTERÍSTICAS DA LUZ

https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-a-luz.htm

Vamos relembrar as características da luz como onda eletromagnética!

A luz, assim como todas as radiações eletromagnéticas, não necessita de um meio material para se propagar (podem se propagar no vácuo), é transversal (oscila em direções perpendiculares a sua propagação) e possui vibrações ortogonais entre seus campos elétricos e magnéticos.

POLARIZAÇÃO DA LUZ

http://demonstracoes.fisica.ufmg.br/artigos/ver/100/17.-Polarizacao-da-luz

Na luz não polarizada, os campos elétricos e magnéticos possuem infinitas direções de vibração.

http://demonstracoes.fisica.ufmg.br/artigos/ver/100/17.-Polarizacao-da-luz

Na luz polarizada, a luz vibra apenas em uma direção preferencial.

ATIVIDADE

Você conseguiu as propriedades da luz que a torna uma onda eletromagnética? Vamos fazer o seguinte, acesse o link a seguir https://www.infoescola.com/fisica/ondas-eletromagneticas/ e após uma leitura atenta elabore uma questão para que um de seus colegas responda.

TIPOS DE POLARIZAÇÃO

Uma onda eletromagnética pode ser polarizada de três formas:

- Por Reflexão

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- Por absorção

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- Por polarizadores

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https://seara.ufc.br/pt/tintim-por-tintim/fisica/a-polarizacao-da-luz/

POLARIZAÇÃO POR REFLEXÃO

https://sites.ifi.unicamp.br/laboptica/files/2012/12/Luz-polarizada.pdf

A reflexão da luz sobre superfícies polidas e não metálicas gera uma polarização parcial da luz refletida. Quando o raio refletido e o raio refratado fazem entre si um ângulo de 90°, temos a polarização total da onda por reflexão.

O ângulo de incidência que permite que o raio refletido e o raio refratado façam entre si 90° é denominado ângulo de Brewster e depende da razão entre os índices de refração pelo qual a onda sofre refração.

POLARIZAÇÃO POR ABSORÇÃO

Também chamada de polarização por transmissão, consiste na luz sofrer dupla refração em determinados materiais. Cada um dos feixes refratados passam a ser polarizados e perpendiculares entre si. São exemplos de materiais birrefringentes: Calcita, quartzo, turmalina e gelo.

https://www.alfaconnection.pro.br/fisica/ondas/interferencia-difracao-e-polarizacao/polarizacao/

POLARIZAÇÃO POR POLARIZADORES

https://querobolsa.com.br/enem/fisica/polarizacao

Ocorre quando a luz atravessa grades paralelas. As grades absorvem as oscilações da onda que não são paralelas a direção de polarização, restando apenas uma direção de vibração para a luz.

POLARIZAÇÃO NAS FOTOGRAFIAS

https://www.techtudo.com.br/artigos/noticia/2013/01/entenda-como-funcionam-os-filtros-polarizadores-para-fotografia.html

ÓCULOS POLARIZADORES

Assim como os filtros de máquinas fotográficas, os óculos polarizadores, chamados popularmente de óculos anti reflexo, são constituídos de filtros que deixam a luz oscilar em apenas uma direção.

https://www.luteranos.com.br/textos/todos-nos-usamos-oculos-duvida

Os filtros possibilitam uma visão nítida ao usuário. Em viagens longas, os óculos polarizadores evitam a formação de miragens nas estradas quentes.

ATIVIDADE

Você entendeu como funcionam as lentes polarizadas? Vamos ver se aprofundar o nosso estudo sobre o que é o fóton? Acesse o link a seguir https://lenscope.com.br/blog/o-que-e-lente-polarizada/ faça uma leitura criteriosa e elabore uma questão para que um de seus colegas responda.

O QUE VIMOS HOJE?

• As características ondulatórias da luz permitem que ela se polarize;
• A luz pode polarizar-se por reflexão, absorção ou através de polarizadores;
• Filtros polarizadores podem ser utilizados em óculos e em máquinas fotográficas.

PIETROCOLA, M. POGIBIN, A. ANDRADE, R. ROMERO, T. Física em Contextos. Vol 2. São Paulo: Ed do Brasil, 2016.

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BONJORNO e vários autores. Física: Termologia . Óptica . Ondulatória 2º ano. Vol 2. 3ª ed. São Paulo: FTD, 2016.

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BARRETO F, Benigno. SILVA, Claudio. Física aula por aula: Termologia.Óptica.Ondulatória, 2º ano. Vol 2. 3ª Ed. São Paulo: FTD, 2016.

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MARTINI, Glorinha. SPINELLI, Walter. REIS, Hugo C. SANT’ANNA, Blaidi. Conexões com a Física. Vol 2. 3ª Edição. São Paulo: Moderna, 2016.

REFERÊNCIAS