Unidade 15 – Proposta de plano de estudo Circuito oscilante – é um circuito formado por um condensador de capacidade C e por uma bobina, sem resistência eléctrica, de indutância L; a energia é transferida periodicamente do campo eléctrico do condensador para o campo magnético da bobina e vice-versa. Conceitos a recordar (UC 13 e 14): - energia armazenada no campo eléctrico de um condensador: E = ½ Q2/C; - capacidade de um condensador: C = Q/V, V: ddp entre as palcas; - período de oscilação: T = 2 L C - frequência de oscilação: f = 1/T = 1/(2 L C ) Conceitos e conteúdos Descarga oscilante Relação entre a energia emitida por um oscilador e a frequência dessas oscilações Ondas electromagnéticas ler pp. 1.1. 351-354 1.2. 355356; 360 1.3. 355-357 Ex.os pp. Notas: - A energia emitida pelo oscilador depende da frequência das oscilações. - Num circuito oscilante há transferência periodica da energia do campo eléctrico do condensador para o campo magnético da bobina e viceversa. A energia emitida por um oscilador é tanto maior quanto maior for a frequência das oscilações 1. 2. 378 A emissão de energia radiante por um oscilador aumenta com o afastamento entre as placas do condensador e tb aumenta ao acoplarmos, ao circuito inicial, um circuito aberto. Definição de Onda electromagnética: é a propagação simultânea e com a mesma velocidade de dois campos periódicos, um eléctrico e outro magnético, transportando energia. E B direcção de propagação da onda elect. v – Velocidade de prop. c – vel. da luz no vazio - comprimento de onda - frequência Velocidade de propagação das ondas electromagnéticas 1.4. 357-359 v = v = 1 c = c = 1 0 0 , 0 - permeabilidade magnética do meio/vazio 0 = 4 10-7 T m A-1 , 0 – permitividade eléctrica do meio/vazio 0 = 8,8510-12 F m-1 Prof. Rosário Duarte Ondas transversais; Não precisam de meio material para se propagarem; Propriedades das ondas electromagnéticas 358-359 Recordando: Conclusão (p.360) Espectro electromagnético 1.5.; 1.6. 360-368 Ondas polarizadas, pois E e B não variam no tempo; os seus módulos são funções sinusoidais do tempo: E = E0 sen (2/T)t B = B0 sen (2/T)t Os dois campos vibram em fase e dizem-se polarizados linearmente. - cargas eléctricas criam campos eléctricos; - cargas eléctricas em movimento criam campos magnéticos; - campos magnéticos variáveis criam f.e.m. induzidas. Para obtermos radiações electromagnéticas é necessário acelerar cargas e por isso se usa um circuito oscilante pois é um processo de aceleração de cargas. É o conjunto de todas as radiações electromagnéticas. No vazio: c = Num outro meio: v = Outros objectivos: - Identificar as várias bandas do espectro electromagnético pelos intervalos da frequência ou do comprimento de onda. Radiações luminosas (raios cósmicos – raios - raios x – UV – visível – IV – microondas – ondas rádio) - referir processos de produção, propriedades e processos de detecção de diferents bandas da radiação. A menor quantidade de energia que um oscilador pode emitir é: E = h Descontinuidade da 3.,4. 378 E outros valores de energia 2.1. 370-373 emissão de energia 1.,2.,3. 379 múltiplos deste quantum de energia = fotão E = nh, n=1,2,3,... Eradiação = Eremoção + Ec h = h0 + ½ mv2 h - energia do fotão incidente h0 – energia de remoção, Efeito fotoeléctrico 2.2. 373-375 energia mínima necessária para remover o electrão do átomo; Ec = ½ mv2: energia cinética do electrão emitido. Hipótese de De Bloglie: a toda a onda luminosa de comprimento de onda corresponde um fotão de momento linear mc;a toda a Dualidade partícula material de momento 2.3. 376-377 partícula-onda linear mv está associado uma onda de comprimento de onda . mv = h/ = h/(mv) h: constante de Planck. Prof. Rosário Duarte Prof. Rosário Duarte