propriedades das ondas eletromagnéticas - ufjf.br · anÁlogo a choque mecÂnico totalmente...

Propriedades das ondas eletromagnéticas

1. Ondas TRANSPORTAM ENERGIA

4. Ondas oscilam numa dada direção - POLARIZAÇÃO➢ Polarizaçao por transmissão ➢ Polarização por reflexão

3. Ondas são REFLETIDAS quando incidem em certas superficies.

2. Onda sofre mudanças na direção de propagação quando passam de um meio para outro - REFRAÇÃO

➢ Dispersão Cromática

5. Ondas eletromagnéticas transportam momento linear - - PRESSÃO DE RADIAÇÃO

U=12

m v212

k y2CADA ELEMENTO DE MASSA DA CORDA TEM ENERGIA

Ondas TRANSPORTAM ENERGIA

CADA PONTO DO ESPAÇO TEM DENSIDADE DE ENERGIA

VETOR DE POYNTING

PRESSÃO DE RADIAÇÃO

CARGAS OSCILAM NA DIREÇÃO DO CAMPO ELETRICO: Y

O CAMPO MAGNÉTICO ESTÁ NA DIREÇÃO Z, PORTANTO PERPENDICULAR A VELOCIDADE.

ENTÃO ESTAS CARGAS SÃO EMPURRADAS (OU PUXADAS) NA DIREÇÃO X PELA FORÇAMAGNÉTICA DE MÓDULO F= BQV.

PRESSÃO DE RADIAÇÃO

ABSORÇÃO TOTAL

REFLEXÃO TOTAL

DEMONSTRAÇÕES NO QUADRO NEGRO, AULA 16/SETEMBRO.

ANÁLOGO A CHOQUE MECÂNICOTOTALMENTE INELÁSTICO

ANÁLOGO A CHOQUE MECÂNICOTOTALMENTE ELÁSTICO

FATOR 2 NA REFLEXÃO TOTAL: Isto é análogo ao que acontece em um choque mecânico elástico. O momento linear inicial total do sistema é p + 0 = p, porque a partícula incidente tem momento p e o alvo tem momento zero. Após a colisão elástica o momento total é -p + x (onde -p é o momento da partícula incidente e x é o momento que o alvo ganhou).Como o momento se conserva, devemos ter x=2p para que o momento total continue sendo p. Ou seja a partícula incidente deve realizar o dobro da força e portanto o dobro da pressão sobre o alvo. A radiação se comporta como um feixe de partículas incidentes.

REFRAÇÃO – MUDANÇA DE DIREÇÃO DE PROPAGAÇÃO AO PASSAR DE UM MEIO PARA OUTRO.

Def.:

(Lei de Snell)

APLICAÇÃO

REFLEXÃO TOTAL INTERNA

Fazendo o ângulo de refração 90 graus na lei de Snell, obtemos:

Ângulo crítico

DISPERSÃO CROMÁTICAO ÍNDICE DE REFRAÇAO n DEPENDE DO COMPRIMENTO DE ONDA DA LUZ.

AS DIFERENTES CORES DA LUZ TÊM ÂNGULO DE REFRAÇÃO DIFERENTES. PORÉM TODOS OBEDECEM À LEIS DE SNELL.

POLARIZAÇÃO – DIREÇÃO NA QUAL O CAMPO ELÉTRICO OSCILA

ONDAS POLARIAZADAS – A DIREÇÃO NA QUAL O CAMPO OSCILA NÃO VARIA EXEMPLOS – RADIAÇÃO DE ANTENA DE TV E ALGUNS LASERS

PLANO DE OSCILAÇÃO – PLANO QUE CONTÉM OS VETORES

( VISÃO FRONTAL )

ONDAS NÃO-POLARIAZADAS – A DIREÇÃO NA QUAL O CAMPO OSCILA VARIAALEATÓRIAMENTE COM O TEMPO.

EXEMPLOS – LUZ TÉRMICA (SOL, LÂMPADA)

ONDAS PARCIALMENTE-POLARIAZADAS – A DIREÇÃO NA QUAL O CAMPO OSCILA VARIA ALEATÓRIAMENTE EM TORNO DE UMA DIREÇÃO PREFERENCIAL.

EXEMPLO: a direção de polarização da luz pode ser

( VISÃO FRONTAL )

( VISÃO FRONTAL )

FILTRO POLARIZADOR – DEIXA PASSAR APENAS A COMPONENETE DO CAMPOELÉTRICO EM UMA DADA DIREÇÃO PREFERENCIAL: DIREÇÃO DE POLARIZAÇÃO

SE O FEIXE INCIDENTE É POLARIZADO NUMA DIREÇÃO θ COM A DIREÇÃODE POLARIZAÇÃO DO POLARIZADOR:

SE O FEIXE INCIDENTE É TOTALMENTE DESPOLARIZADO

Embora a direção do campo elétrico após o polarizador permaneça constante, seu módulovaria aleatoriamente, sendo ora E'

1 ora E'

2, E'

3 etc. Assim a intensidade transmitida

também varia aleatoriamente sendo ora I'1, ora I'

2, I'

3 etc. O que observamos é uma média

igual metade da intensidade incidente.

POLARIZAÇÃO POR REFLEXÃO

QUANDO θ1 + θ

2 = 90O , DA LEI DE SNELL TEMOS: