Onda electromagnética e Espectro electromagnético

Onda electromagnética:

• a luz é uma onda electromagnética, logo propaga-se no vazio.

• para uma onda electromagnética periódica podem definir-se: período, frequência, comprimento da onda e amplitude.

Espectro electromagnético:

• é o conjunto das várias radiações electromagnéticas.

Cores da luz

Cores primárias da luz:

• vermelho
• verde
• azul

Cores secundárias da luz:

• vermelho + verde ---> amarelo
• vermelho + azul    ---> magenta
• verde + azul         ---> ciano

Cores complementares:

• verde + magenta               ---> branco
• vermelho + ciano               ---> branco
• azul + amarelo                   ---> branco
• vermelho + verde + azul     ---> branco
• amarelo + magenta + ciano ---> branco

Arco-íris

• surge devido à dispersão da luz branca nas gotas de água.

Espectro da luz branca

• é o conjunto das radiações de cores ( vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil e violeta ).

Dispersão da luz

• é um fenómeno que ocorre quando a luz branca se decompõe nas diferentes radiações monocromáticas.

Defeitos da visão

• alguns defeitos de visão podem ser corrigidos com lentes.

• Miopia

- a imagem dos objetos distantes é focada à frente da retina e não sobre ela.

- é consequência de um globo ocular demasiado longo ou um cristalino demasiado convergente.

- corrige-se com lentes divergentes.

• Hipermetropia

- a focagem da imagem dos objetos é feita atrás da retina, devido a uma deficiência no globo ocular ou devido a um cristalino pouco convergente.

- corrige-se com lentes convergentes.

• Presbiopia

- é a « vista cansada » e surge quando o cristalino perde a capacidade de focar os objetos devido à rigidez dos músculos.

Formação das imagens

• a quantidade de luz que pode atravessar a córnea é controlada pela pupila;

• a pupila abre-se quando há menos luz e fecha-se quando há muita luz;

• a luz que atravessa a córnea é focada pelo cristalino, que funciona como lente;

• esta focagem permite projetar as imagens dos objetos numa certa zona da retina;

• a imagem que se obtém é invertida e menor do que o objeto.

Constituição do olho

• Órbita

- é uma cavidade óssea onde se encontra alojado o olho.

• Humor aquoso e Humor vítreo

- são dois tipos de fluidos que se encontram no interior da órbita.

• Esclerótica

- é uma membrana que reveste o globo ocular, de aspecto branco, opaco e duro, que está localizada na parte interna do olho.

• Córnea

- é uma membrana que reveste o globo ocular, de aspecto transparente, que se encontra situada na parede externa do olho.

• Íris

- é uma membrana que se situa na parte mais externa do olho, e a sua cor varia de pessoa para pessoa.

- é constituída por um anel de músculos que controlam a abertura da pupila.

• Pupila

- é uma abertura circular que se localiza atrás da córnea e que se apresenta negra.

• Cristalino

- encontra-se atrás da pupila e permite focar os objetos.

• Retina

- é uma membrana que se localiza na parte interna do globo ocular. É na retina que se formam as imagens.

• Nervo óptico

- a retina encontra-se ligada ao nervo óptico, que, por sua vez, comunica com o cérebro.

Visão

Lentes

• são corpos transparentes limitados por uma ou duas superfícies curvas.

Lentes convergentes / bordos delgados

• um feixe paralelo ao eixo principal converge para um ponto: o foco real.

Lentes divergentes / bordos espessos

• um feixe de raios paralelos ao eixo principal diverge de tal modo que os seus prolongamentos se encontram num ponto: o foco virtual.

Fibras ópticas

• têm aplicação nas telecomunicações e na medicina.

Reflexão total

• é um fenómeno que ocorre quando a luz incide, com um ângulo superior ao ângulo crítico, na superfície de separação de dois meios, sendo a velocidade de propagação da luz menor no meio onde a luz está a propagar-se;

• este fenómeno tem aplicação nas fibras ópticas, que podem transportar sinais luminosos a grandes distâncias.

Refração da luz

• é um fenómeno que ocorre quando a luz passa de um meio para o outro, onde a velocidade de propagação é diferente.

• quando a luz é refractada, sofre mudança de direção, excepto se a incidência for perpendicular à superfície de separação dos meios.

• o ângulo crítico ou ângulo limite é o ângulo de refração é de 90º.

Espelhos

• são superfícies polidas onde ocorre a reflexão regular da luz.

    - Espelhos planos

      imagens obtidas:

• são direitas e do mesmo tamanho que o objeto;
• estão à mesma distância do espelho que o objeto;
• são virtuais;
• são lateralmente invertidas.

     Espelhos Esféricos:

• Côncavos

  - a superfície polida é a superfície interior de uma esfera.
  - os raios incidentes paralelos ao eixo principal quando são refletidos convergem para um ponto, que se designa foco principal do espelho. Este é um foco real, porque pode ser projetado num alvo.

• Convexos

  - a superfície polida é a superfície exterior de uma esfera.

  - os raios incidentes paralelos ao eixo principal quando são refletidos divergem. Os prolongamentos dos raios refletidos encontram-se num ponto, o foco principal do espelho. Este é um foco virtual, porque não pode ser projetado.

Reflexão regular da luz e Difusão da luz

Reflexão regular da luz

• os raios de um feixe luminoso paralelo são todos refletidos na mesma direção;
• este fenómeno ocorre em superfícies polidas.

Difusão da luz

• os raios luminosos de um feixe paralelo são refletidos em diferentes direções;
• este fenómeno ocorre em superfícies rugosas.

Reflexão da luz

• é um fenómeno que ocorre quando a luz incide numa superfície, mudando de direção ou de sentido e continuando a propagar-se no mesmo meio.

Leis da reflexão da luz

• o raio incidente, o raio refletido e a normal estão no mesmo plano;
• os ângulos de incidência e de reflexão são iguais (têm a mesma amplitude).

Triângulo de Visão

• para observar um objeto é necessário que este emita parte (ou a totalidade) da luz que recebeu, de uma fonte luminosa, para um detetor.

• o objeto, a fonte luminosa e o detetor constituem o triângulo de visão.

Corpo luminoso e Corpo iluminado

corpo luminoso - tem luz própria.


corpo iluminado - reflete ou transmite a luz que recebe dos corpos luminosos.

Classificação dos feixes luminosos quanto ao modo de propagação

• Convergentes

      o feixe de luz converge (concentra-se) num ponto.

• Divergentes

     o feixe de luz diverge a partir de um ponto da fonte.

• Paralelos

      o feixe de luz propaga-se sempre com os raios paralelos entre si.

     

      - ao propagar-se a luz pode atravessar:

• Materiais transparentes

      a luz atravessa o material e vê-se nitidamente através da vitrina.

• Materiais translúcidos

      a luz atravessa parcialmente o material e vê-se com pouca nitidez através da porta.

     - e não atravessa:

• Materiais opacos

      a luz não atravessa o material e não se vê através da porta.

    - a sombra e a penumbra surgem quando a luz, propagando-se rectilineamente, encontra um objeto opaco (obstáculo).

Luz

• a luz propaga-se em linha reta e radialmente em todas as direções, num meio isotrópico.

  Sinal luminoso

• é toda e qualquer forma de comunicar usando a luz.

semáforos

Surdez

Algumas causas:

• exposição a sons de intensidade muito elevada;
• malformações;
• infeções permanentes.

Nível Sonoro e Audiogramas

nível sonoro - é uma escala (medida em decibéis) que avalia comparativamente as intensidades dos sons.


audiogramas - são gráficos onde se representa o limiar da audibilidade em função da frequência e do nível de intensidade sonora.

Espectro sonoro

• é o conjunto de todas as frequências possíveis para as ondas sonoras.

•   Infra-sons

      frequência abaixo de 20 Hz

• Sons

     frequência entre os 20 e os 20 000 Hz (sons audíveis pelo ouvido humano)

• Ultra-sons

      frequência acima de 20 000 Hz

Ouvido humano

• para conseguirmos ouvir um som, é necessário que este seja produzido pela fonte sonora, que a onda se propague num determinado meio e que chegue ao nosso ouvido, onde é percepcionado.

• o ouvido humano encontra-se dividido em três regiões: ouvido externo, ouvido médio e ouvido interno.

Fenómenos do som

Eco - é a repetição do som original.

• para ocorrer eco, a pessoa tem de estar a 17 ou mais metros de distância do obstáculo.

Reverberação - é a prolongação do som original.

• para ocorrer reverberação, a pessoa tem de estar a menos de 17 metros de distância do obstáculo.
• este fenómeno ocorre devido à reflexão das ondas sonoras.

Ressonância - origina um aumento da intensidade do som.

Som no ar ---> 340 m/s

Propagação do som

• o som não se propaga no vazio, pois necessita de um meio material.

     A propagação das ondas sonoras é mais rápida:

                    sólido > líquido > gasoso

Propriedades do som

• Altura do som

     A altura do som depende da frequência da onda sonora e permite classificar os sons em: agudos (altos ou finos) e graves (baixos ou grossos).

• Intensidade do som

     Está relacionada com a amplitude da onda sonora e permite classificar os sons em: fortes e fracos.

• Timbre

     É a propriedade do som que permite distinguir sons com a mesma intensidade e altura, mas provenientes de fontes sonoras diferentes.