CONSERVAÇÃO DO Momento angular - Páginas Pessoais

ONDAS
ELETROMAGNÉTICAS
Prof. André L. C. Conceição
DAFIS
CAPÍTULO 33 –
HALLIDAY, RESNICK.
8ª EDIÇÃO
Ondas eletromagnéticas
Desafio do dia
Qual a relação entre os objetos abaixo?
1
Revisão: Propriedades de uma onda
v  f
Equação Fundamental
da Ondulatória
O Arco-íris de Maxwell
James Clerk Maxwell:
- raio luminoso = onda eletromagnética
- óptica (luz visível) = ramo do eletromagnetismo
Meados do séc. XIX:
- espectro = UV-Vis + IR
1831-1879
O espectro eletromagnético
comp. de onda
(em metros)
tam. de um
comp. de onda
curto
longo
campo de
futebol
nome comum
da onda
célula
bola de baseball
casa
bactéria
infravermelho
micro-ondas
proteína
molécula de água
raios-x “duros”
ultravioleta
visível
ondas de rádio
vírus
raios-x “moles”
raios gama
fontes
rádio FM
rádio AM
cavidade
rf
forno
micro-ondas
radar
pessoas
lâmpadas
ALS
freqüência
(Hz)
energia de
um fóton
(eV)
máq. de
raios-x
elementos
radiativos
alta
baixa
Não tem limites definidos e nem lacunas.
2
Algumas regiões conhecidas
Espectro de Radiação Eletromagnética
Região
Comp. Onda
Comp. Onda
(Angstroms)
(centímetros)
Freqüência
(Hz)
Energia
(eV)
Rádio
> 109
> 10
< 3 x 109
< 10-5
Micro-ondas
109 - 106
10 - 0.01
3 x 109 - 3 x 1012
10-5 - 0.01
0.01 - 2
Infra-vermelho
106 - 7000
0.01 - 7 x 10-5
3 x 1012 - 4.3 x 1014
Visível
7000 - 4000
7 x 10-5 - 4 x 10-5
4.3 x 1014 - 7.5 x 1014
2-3
Ultravioleta
4000 - 10
4 x 10-5 - 10-7
7.5 x 1014 - 3 x 1017
3 - 103
Raios-X
10 - 0.1
10-7 - 10-9
3 x 1017 - 3 x 1019
103 - 105
Raios Gama
< 0.1
< 10-9
> 3 x 1019
> 105
Luz do sol
Sensibilidade do olho humano
sensibilidade relativa
adaptado
à luz
adaptado
ao escuro
comprimento de onda (nm)
Diferente para ambientes iluminados e não-iluminados
3
Ilusão de Óptica
A
B
Ilusão de Müller-Lyer
Ilusão de Óptica
Maurits Cornelis Escher (1898 – 1972)
Exercícios
A partir da figura ao lado, determine
(a) o menor e (b) o maior
comprimento de onda para o qual a
sensibilidade do olho humano é
igual a metade da sensibilidade
máxima. Determine também (c) o
comprimento de onda, (d) a
frequência e (e) o período da luz à
qual o olho humano é mais sensível.
Considere o meio como vácuo, onde
v=3x108 m/s
4
A descoberta de Hertz
Heinrich Rudolf Hertz
(1857-1894)
- Gerou ondas de rádio
- Velocidade = velocidade da luz visível
Circuito LC simples
2 
Frequência Angular
1
LC
Antena
Descrição
Cargas e correntes variam senoidalmente
Dipolo (antena) varia senoidalmente
Corrente varia
E varia
B varia
Variações de campo
ONDA ELETROMAGNETICA
5
Exercícios
Uma indutância fixa de 1,05 µH é usada em série
com um capacitor variável na seção de sintonia
de um radio. Qual capacitância sintoniza o
circuito para o sinal de uma estação transmitindo
a 6,30 MHz?
Num ponto P distante (onda plana):
E
B
P
E
E
B
P
B
P
P
B
P
B
P
B
P
E
E
B
P
E
P
Descrição Qualitativa de uma onda
eletromagnética
1. E e B perpendiculares à direção de propagação (transversal)
2. E e B perpendiculares entre si
3. E  B sentido da propagação
4. E e B variam senoidalmente, mesma freq. e em fase
6
Campos
k
amplitudes
2

  2  f
velocidade
“Todas as ondas eletromagnéticas se propagam no
vácuo com a mesma velocidade c.”
c  f
 0  1,257 x10 6 H / m
 0  8,85 x10 12 F / m
Amplitudes e módulos
(razão entre amplitudes)
(razão entre módulos)
7
Exercício
Se o campo magnético de uma onda
eletromagnética é paralelo ao eixo y e seu
módulo é dado por B y  Bm senkz  t  , determine (a)
a direção de propagação da onda; (b) a direção
do campo elétrico associado à onda.
Próxima aula
• Continuação do TEMA: Ondas Eletromagnéticas (Cap.
33 - Halliday 8ª/9ª ed.)
Bibliografia básica para estudo e exercícios
HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; e WALKER, J.; Fundamentos de Física. Volume
4: Óptica e Física Moderna. 8ª edição. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e
Científicos Editora S.A. 2009.
TIPLER, P. A.; MOSCA, G.; Física para cientistas e engenheiros. Volume 2:
Eletricidade e Magnetismo, Óptica. 6ª edição. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e
Científicos Editora S.A. 2012
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