Lista de Exercícios do 1º Bimestre

Exercícios adicionais para o exame

Difração

A difração é um fenômeno quando uma onda encontra um obstáculo durante sua propagação.

Princípio de Huygens

Todos os pontos de uma frente de onda podem servir como fontes pontuais para ondas secundárias.

Experimento de Young

A luz que passa por uma fenda na tela “a” se espalha por difração e incide nas duas fendas da tela “b” . A luz que passa sobre as duas fendas e espalha . Na tela, a difração ocorrida nas fendas “a” e “b”, provoca interferência construtiva e destrutiva na tela.

Franjas de Interferência para fenda única

Um feixe de luz monocromática passa por uma fenda de largura b e atinge um anteparo a uma distância z. As ondas de Huygens originárias em cada ponto da abertura interferem entre si e produzem o padrão de difração.

Intensidade

Franjas de Interferência para duas fendas

Para máximos:

d.senθ = mλ, para m=0 ,1, 2, …

Para mínimos:

d.senθ =(m+1/2)λ, para m=0 ,1, 2, …

θ - ângulo de fase formado pelo ponto dos raios incidentes e a perpendicular da tela.

Referências

[1] TIPLER, Paul A.: Física Para Cientistas e Engenheiros – Volume 2: Eletricidade e Magnetismo e Ótica. Rio de Janeiro: LTC, 2006.

[2] HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J.. Fundamentos de Física – Volume 4 – Física Moderna. Rio de Janeiro: LTC, 2006.

Laboratório 07/06/2016

Gabarito dos cálculos

Lentes

Lentes

As lentes são como espelhos, podem formar imagens reais ou virtuais, ampliar ou aumentar o campo de visão da imagens.

Tipos de Lentes

As lentes podem ser classificadas em dois grupos:

-Bordas finas: Convergentes.

-Bordas Grossas: Divergentes.

Formação de Imagens

As lentes Convergentes formam imagens reais e invertida quando a imagem está além do foco e imagens virtuais e direita quando está antes do foco. 

A lente divergente sempre forma uma imagem virtual e direita.

Distância Focal e Ampliação Lateral

   É a mesma formula usada para os espelhos esféricos

Exemplo

Carlos e Bruno são irmão gêmeos, Carlos é míope e Bruno é hipermétrope. Observando as duas imagens quem é Carlos e Bruno. Sabendo que uma pessoa tem miopia deve usar lentes divergente  e quem tem hipermétropia precisa usar lentes convergente.

Referências

[1] TIPLER, Paul A.: Física Para Cientistas e Engenheiros – Volume 2: Eletricidade e Magnetismo e Ótica. Rio de Janeiro: LTC, 2006.

[2] HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J.. Fundamentos de Física – Volume 4 – Física Moderna. Rio de Janeiro: LTC, 2006.

Atividade Complementar DP Física 3 nos sábados

Esta atividade de reposição do laboratório destinada para aqueles que faltaram o dia do laboratório (14/05/2016).

Entrega: 25/06/2016.

Gabarito da lista de exercícios da DP de Física 2

Óptica (Parte 2): Imagens

Imagem

Uma imagem é uma reprodução de um objeto através da luz.

A imagem formada por raios luminosos é chamada de imagem real e uma imagem formada pelo prolongamento dos raios para trás é chamada de imagem virtual.

Espelhos

O espelho é uma superfície que reflete um raio luminoso em uma direção definida sem espalha-lo ou absorve-lo. Uma superfície metálica polida pode ser considerada como um espelho, uma parede não.

Tipos:

-Planos

-Esféricos (Côncavo e Convexo)

Espelhos Planos

As distâncias dos objetos (p) são consideradas positivas por convenção e das imagens reais também (i) e as imagens virtuais são consideradas negativas. 

Para o espelho plano:

Espelhos Esféricos

Os espelhos esféricos são usados para inúmeras aplicações que consiste em amplificar o tamanho das imagens ou aumentar o campo de visão.

Espelho Convexo

É um espelho esférico que produz uma imagem virtual que é menor que objeto, mas aumenta o campo de visão do usuário.

Espelho Côncavo

É um espelho esférico que produz uma imagem virtual antes do foco e uma imagem real invertida depois do foco que é maior que objeto, mas diminui o campo de visão do usuário.

Formação de Imagens em Espelhos Esféricos

Distância Focal

É a distância do ponto onde se concentra os raios refletidos pelo espelho.

Ampliação Lateral

É a relação entre a distância do objeto e imagem.

Referências

[1] TIPLER, Paul A.: Física Para Cientistas e Engenheiros – Volume 2: Eletricidade e Magnetismo e Ótica. Rio de Janeiro: LTC, 2006. 

[2] HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J.. Fundamentos de Física – Volume 4 – Física Moderna. Rio de Janeiro: LTC, 2006.

Aula de Laboratório

Lista de exercícios EMEC5c

Aula 11: Reflexão Total e Polarização da Luz

Reflexão Total

Uma onda que incide em uma interface com um meio cujo índice de refração é menor que o do meio no qual está se propagando experimenta um reflexão interna total se o ângulo de incidência é maior que um ângulo crítico dado por:

Polarização da Luz

Quando se faz a luz passar por um filtro polarizador apenas a componente do campo elétrico paralela à direção de polarização do filtro é transmitida. A componente perpendicular é absorvida. A intensidade da luz polarizada  I [W/m²] é a metade da intensidade original I0 [W/m²].

Quando a luz que incide no filtro já polarizada, a intensidade da luz transmitida depende do ângulo q entre a direção de polarização da luz incidente e a direção de polarização  do filtro.

I = I0.cos²q  [W/m²]

Polarização por Reflexão  

Uma onda refletida é totalmente polarizada, com o vetor E perpendicular ao plano de incidência é igual ao ângulo de Brewster dado por:

Referências

[1] TIPLER, Paul A.: Física Para Cientistas e Engenheiros – Volume 2: Eletricidade e Magnetismo e Ótica. Rio de Janeiro: LTC, 2006.

[2] HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J.. Fundamentos de Física – Volume 4 – Física Moderna. Rio de Janeiro: LTC, 2006.

Aula 10: 26/04/2015

Óptica (Parte 1): Luz  

A luz é uma onda eletromagnética, cujo comprimento de onda  é visível ao olho humano.

Velocidade da luz

A luz  se propaga no vácuo com a mesma velocidade que outras ondas eletromagnéticas.

c = 299792458 [m/s]

Ou

c ~ 300000000 [m/s]

Propagação

A luz pode se propaga em qualquer meio, mas sua velocidade quando muda de meio pode mudar. Sua velocidade de onda é dada pela equação:

v=λf [m/s]

Reflexão e Refração da luz

A velocidade da luz em um meio transparente (ar, água, vidro) é menor do que a luz se propagando pelo vácuo. Um meio transparente é caracterizado por um índice de refração n.

n=c/v

Índice de Refração de alguns materiais:

Quando a luz se propaga de um meio ao outro, parte da luz é refletida (reflexão) e outra parte entre no meio (refração).

Quando ocorre a reflexão o ângulo incidente q1 em relação a normal da superfície é igual ao ângulo refletido q’1   em relação à normal. Quando ocorre a refração, a luz entra em outro meio (com maior índice de refração) e é refratado, onde seu ângulo é menor que o ângulo incidente q1  tende a se aproximar a normal q2.   

 Lei de Sneel

Relaciona os ângulos de incidência q1 e refração q2 ,quando a luz se propaga de um meio material com índice refração n1 para outro índice refração n2. Descrito por:

n1.senθ1=n2.senθ2

Referências

[1] TIPLER, Paul A.: Física Para Cientistas e Engenheiros – Volume 2: Eletricidade e Magnetismo e Ótica. Rio de Janeiro: LTC, 2006.

[2] HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J.. Fundamentos de Física – Volume 4 – Física Moderna. Rio de Janeiro: LTC, 2006.