Ondas
Cores na perspectiva da luz
Definição e seu tipos
Definição
Natureza das Ondas
Tipos de Ondas
Dimensões das Ondas
Ondas transversais
Ondas longitudinais
Bidimensionais
Tridimensionais
Unimensionais
Em uma onda longitudinal, a direção de propagação da onda é a mesma que a direção da perturbação que provocou no meio.
Em uma onda transversal, a direção de propagação da onda é perpendicular à direção da perturbação que provocou no meio.
Quando a energia se propaga em apenas uma direção, como um pulso em uma corda.
Quando a energia se propaga em duas direções, como uma onda na superfície de uma piscina.
Quando a energia se propaga no espaço, nas três dimensões, como as ondas sonoras.
Uma perturbação que se propaga em um meio material ou no vácuo.
Para Física é denominada como Pulso
Uma onda transfere energia de um ponto a outro de um meio sem o transporte de matéria entre esses mesmos pontos.
Ondas mecânicas
Ondas eletromagnéticas
Se propagam de maneira transversal ou longitudinal
São todas as ondas que necessitam de um meio material para se propagar.
Um meio material pode ser tanto um sólido quanto um líquido ou um gás.
São ondas que não precisam de um meio material para se propagar, ou seja, podem se propagar tanto no vácuo quanto em meios materiais.
Se propagam sempre de maneira transversal.
O Espectro Visível
Essa Onda eletromagnética é a responsável por enxergarmos todas as coisas ao nosso redor.
Cada frequência diferente, dentro da faixa de frequências da luz visível, corresponderá também a uma cor diferente.
Compondo as cores
Tipos
Composta ou policromática
Simples ou monocromática
Resulta uma cor só
Resulta da superposição de luzes de cores diferentes.
Decomposição da Luz
O cientista Isaac Newton observou que a luz branca pode sofrer um processo de decomposição em várias outras cores, ele teve essa conclusão através de seu experimento Prisma.
A decomposição da luz branca acontece a partir da refração no interior do prisma, que leva ao fenômeno da dispersão da luz nas cores do espectro eletromagnético.
O espectro eletromagnético da luz visível poderia ser dividido em sete cores, que conhecemos hoje como sendo as cores do arco-íris: Violeta, Anil, Azul, Verde, Amarela, Laranja, Vermelha.
Apesar de a luz ser composta por luzes de cores distintas, é o fenômeno da reflexão que nos permite enxergar a imagem dos objetos.
Thz = terahertz = 10¹²Hz
Nm=nanômetro= 10⁻⁹m
A nossa capacidade de enxergá-lo depende de uma sucessão de fenômenos de reflexão da luz do objeto até nós.
Cor-Luz e Cor-Pigmento
Cor-Luz
Cor-Pigmento
É a cor que enxergamos emitida por fontes luminosas, referente a uma onda eletromagnética com frequência e energia bem definidas.
É a cor que enxergamos refletida pela superfície do objeto, referente aos pigmentos que ele tem.
RGB=Red/Green/Blue
A junção de duas cores é chamada de aditiva, e quando for a junção dos três é obtida por cor branca.
CMYK=Cyan/Magenta/Yellow/Ke=-preto
A junção de duas cores é chamada de subtrativa, e quando for a junção dos trẽs é obtida por cor preto.
As grandezas físicas associadas a uma onda
Ondas Periódicas
Quando as perturbações provocadas em um meio se repetem de maneira constante, podemos dizer que estas ocorrem periodicamente.
Uma onda periódica transversal, é possível verificar algumas grandezas físicas que passarão a caracterizar a onda formada: o período de oscilação (T), a frequência (f), o comprimento de onda (λ) e a amplitude de seu movimento.
Características de Ondas Periódicas
Cristas:É um ponto de máximo (os mais altos da figura)
Vale:É um ponto de mínimo (os mais baixos da figura)
Amplitude(A):A distância entre uma crista e o ponto intermediário da oscilação
Comprimento da Onda(λ):A distância entre duas cristas ou entre dois vales.
Velocidade da Propagação(V):É a distância que uma onda percorre por unidade de tempo.
Período e frequência de uma onda
Esse intervalo é denominado período da onda (T) e possui relação direta com a quantidade de oscilações realizadas a cada intervalo, denominada frequência da onda (f)
Período de um Onda(T)
Frequência de uma onda(f)
A quantidade de ciclos, voltas ou rotações completados em uma unidade de tempo
1 rps=1 Hz (hertz). Além disso, 1 Hz também equivale a 60 rpm.
A unidade de medida de frequência, pelo SI, é o hertz (Hz). O hertz também significa rotações por segundo.
Um tempo fundamental relacionado a essa onda.
O período de um movimento é o intervalo que esse movimento leva para se repetir, completando, por exemplo, uma rotação, uma volta ou um ciclo.
No Sistema Internacional de Medidas (SI), a unidade de medida do período é o segundo (s).
f = 1/T e T = 1/f
Velocidade da onda periódica
V = ∆S / ∆T --> V = λ / T --> V = λ / 1/f --> V = λ .F
No SI, a unidade de medida de velocidade é o metro por segundo (m/s).
V = λ/T ou V= λ . f
Os fenômenos ondulatórios e suas implicações tecnológicas
Reflexão
Um dos fenômenos mais importantes e comuns do nosso dia a dia. Graças a ele, é possível enxergar o mundo ao nosso redor e acessar a internet.
Consiste na mudança do sentido de propagação da onda, a qual retorna ao seu meio de origem após ter incidido sobre um objeto ou superfície.
A reflexão das ondas sonoras é conhecida também como reverberação.
Quando as ondas sonoras são emitidas por uma fonte e atingem um obstáculo ou objeto que se opõe à sua propagação, este as reflete, mudando sua direção ou sentido, como na figura a seguir.
Reflexão de Ondas na Tecnologia
A reflexão é importante também para a forma de comunicação que mais utilizamos hoje: a internet.
Da mesma forma, com relação à luz, a reflexão é responsável por fazer com que esta retorne ao seu meio de origem após incidir sobre uma superfície ou um objeto.
Toda a rede global de internet é conectada por meio de cabos especiais, feitos de um material chamado fibra óptica
. Os cabos de fibra óptica transmitem pacotes de informação que foram transformados em luz através de sucessivas reflexões das ondas luminosas ao longo de sua extensão.
Refração
O fenômeno da refração ocorre quando uma onda, sonora ou luminosa, muda seu meio de propagação.
Como resultado, a velocidade da onda é alterada, devido à mudança no seu comprimento de onda.
A mudança de velocidade causa também um desvio na trajetória que a onda vinha realizando, fazendo com que mude sua direção de propagação.
Exemplo: Arco-Íris
Exemplo: Eco
Difração
O fenômeno acerca da possibilidade de as ondas contornarem ou ultrapassarem obstáculos em seu caminho.
Esse fenômeno pode ocorrer em todos os tipos de ondas.
A difração é facilmente percebida em ondas sonoras
Exemplo: Escutamos uma música atrás de um muro ou uma parede.
Interferência
Quando há o encontro de duas ondas no meio considerado, elas interagem entre si, ocorrendo o fenômeno da interferência de ondas.
.
Para que ocorra o fenômeno da interferência construtiva, as duas ondas em encontro devem estar em fase, ou seja, as cristas e os vales das duas ondas devem estar alinhados
Construtiva e Destrutiva
Contrustiva
Quando ocorre a soma das amplitudes das duas ondas, resultando em uma onda com maior intensidade.
Destrutiva
Quando ocorre a subtração da amplitude de uma onda pela outra, resultando em uma onda de menor intensidade.
Polarização
Consiste em um processo que "filtra" ondas selecionando sua direção de vibração.
Para que isso ocorra, as ondas passam por um material que serve como filtro, denominado polarizador.
É importante destacar que somente ondas transversais podem ser polarizadas, porque sua propagação é perpendicular à vibração.
As ondas longitudinais têm direção paralela à direção de vibração, portanto, não podem ser polarizadas.
Esse fenômeno pode ocorrer tanto nas ondas mecânicas quanto nas ondas eletromagnéticas.
Exemplo: Ruídos vindos de um rádio ou de uma televisão
Exemplo: Ondas luminosas.