AULA 20 - NATUREZA DA LUZ

AULA 19
NATUREZA DA LUZ
APOSTILA – 7
FSC--D
FSC
A NATUREZA DA LUZ
TEORIA CORPUSCULAR
TEORIA ONDULATÓRIA
ÓPTICA GEOMÉTRICA
Em 1672, o físico inglês Isaac
Newton apresentou uma teoria
conhecida com modelo corpuscular da
luz. Nessa teoria a luz era considerada
como feixe de partículas emitidas por
uma fonte que atingia o olho
estimulando a visão.
Na segunda metade do século XIX,
James Clerk Maxwell, através da sua
teoria de ondas eletromagnéticas,
provou que a velocidade com que a onda
eletromagnética se propagava no espaço
era igual à velocidade da luz, cujo valor
é, aproximadamente:
c = 3 x 108 m/s = 300 000 km/s
Fig. 1.1 Sir Isaac Newton
James Clerk Maxwell
(1831-1879)
Sir Isaac Newton
(1642-1727)
01
PROF. TONHO
A NATUREZA DA LUZ
DUALIDADE ONDA - PARTÍCULA
ÓPTICA GEOMÉTRICA
Quando parecia que realmente a natureza da luz era onda eletromagnética,
essa teoria não conseguia explicar o fenômeno de emissão fotoelétrica, que é a
ejeção de elétrons quando a luz incide sobre um condutor.Einstein (1905) usando
a idéia de Planck (1900), mostrou que a energia de um feixe de luz era
concentrada em pequenos pacotes de energia, denominados fótons, que
explicava o fenômeno da emissão fotoelétrica. A natureza corpuscular da luz foi
confirmada por Compton (1911). Verificou que quando um fóton colide com um
elétron, eles se comportam como corpos materiais.
Albert Einstein
(1879-1955)
02
A luz tem caráter dual: os fenômenos de reflexão,
refração, interferência, difração e polarização da luz
podem ser explicados pela teoria ondulatória e os de
emissão e absorção podem ser explicados pela teoria
corpuscular.
PROF. TONHO
O ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO
ÓPTICA GEOMÉTRICA
03
PROF. TONHO
FONTES DE LUZ
Todos os corpos que enviam luz são chamados de fontes de luz.
ÓPTICA GEOMÉTRICA
04
Fonte Primária ou Corpo Luminoso: São corpos que enviam a luz que
eles produzem. A visibilidade dessas fontes não dependem da presença de
outras fontes. EX: Sol, estrelas, lâmpadas elétricas quando acesas, chamas de
velas e etc ...
Incandescente – quando emite
luz sob elevada temperatura. Ex.:
lâmpada incandescente, na qual
a temperatura chega a cerca de
2500ºC no filamento.
Luminescente – quando emite luz
sob temperatura relativamente
baixa. Ex.: vaga-lume, lâmpada
fluorescente,
objetos
fosforescentes (como interruptor
de luz, mostrador de relógios etc.)
PROF. TONHO
OBSERVAÇÕES
ÓPTICA GEOMÉTRICA
LUZ MONOCROMÁTICA: Luz monocromática é aquela constituída por uma
única cor.
LUZ POLICROMÁTICA: Luz policromática é aquela constituída por duas ou
mais luzes monocromáticas assim como a luz branca do sol que é formada pela
superposição de todas as cores as quais são divididas em sete cores principais.
VERMELHO
ALARANJADO
AMARELO
VERDE
AZUL
ANIL
VIOLETA
06
PROF. TONHO
EXPLICA SATISFATORIAMENTE OS
SEGUINTES FENOMENOS
a)
b)
c)
d)
e)
Propagação retilínea da luz
Independência dos raios luminosos
Reflexão da Luz (Bilhar)
Pressão da Luz (choque contra a superfície)
Intensidade Luminosa e iluminamento ( quanto
mais distante menor o iluminamento “área”)
f) Absorção e aquecimento ( Energia cinética em
térmica)
NEWTON E A REFRAÇÃO DA LUZ
•RAIO DE LUZ AUMENTA A
VELOCIDADE NA AGUA
•REFRAÇÃO
•POLARIZAÇÃO
•DIFRAÇÃO
•INTERFERENCIA DA LUZ
LUZ – A base física
Teoria Corpuscular
Princípios:
Corpos luminosos emitem
energia radiante em partículas;
Estas partículas são lançadas
intermitentemente em linha reta;
As partículas atingem a retina
e estimulam uma resposta que
produz uma sensação visual.
Newton (1642-1727)
LUZ – A base física
Teoria das Ondas
Princípios:
A luz era resultante da vibração
molecular de materiais luminosos;
Esta vibração era transmitida através
de uma substância invisível e sem peso
que existia no ar e no espaço,
denominada “éter luminífero”;
As vibrações transmitidas atuam na
retina, simulando uma resposta que
produz uma sensação visual.
Cristiaan Huygens (1629-1695)
LUZ – A base física
Teoria Eletromagnética
Princípios:
Os corpos luminosos emitem luz na
forma de energia radiante;
A energia radiante se propaga na
forma de ondas eletromagnéticas;
As ondas eletromagnéticas atingem a
retina, estimulando a uma resposta que
produz uma sensação visual.
James Clerk Maxwell (18311879)
LUZ – A base física
Teoria Quântica
“ A energia na radiação não é contínua, mas
dividida em minúsculos pacotes, ou quanta. ”
Princípio:
energia é emitida e absorvida em
quantum, ou fóton.
Max Planck (1858-1947)
TEORIA ONDULATÓRIA DA LUZ