apostila ondas

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  • MINISTRIO DA EDUCAO

    UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA COORDENADORIA DE ENSINO MDIO E TECNOLGICO

    COLGIO POLITCNICO DA UFSM

    Apostila de Fsica

    Patrcia Duro Borges

    Santa Maria 2009

  • 1

    1- ONDAS........................................................................................................................................................................3 1.1 Classificao das Ondas ..................................................................................................................................3

    1.1.1- Direo da Vibrao..................................................................................................................................4 1.2- Natureza das Vibraes .................................................................................................................................4 1.3- Graus de liberdade para a propagao das ondas. ...................................................................................4 1.4- Ondas Peridica.................................................................................................................................................4 1.5 - Exerccios propostos: .....................................................................................................................................6 1.6 - Frente de onda, princpio de Huyghens .....................................................................................................8 1.7 Reflexo e refrao de ondas......................................................................................................................9

    1.7.1 - Reflexo .....................................................................................................................................................9 1.7.2 Refrao..................................................................................................................................................10

    1.8 - Difrao,disperso e polarizao ..............................................................................................................10 1.9 - Disperso da luz branca - Composio das cores..................................................................................12 1.10 - Efeito Fotoeltrico .....................................................................................................................................12 1. 11 - Interferncia ou superposio ................................................................................................................14

    2 ACSTICA...............................................................................................................................................................17 2.1 Ondas sonoras ................................................................................................................................................17 2.2 velocidade do som.........................................................................................................................................18 2.3 A percepo do som .....................................................................................................................................18 2.4 Propriedades das ondas sonoras...............................................................................................................19 2.5 Ressonncia ....................................................................................................................................................19 2.6 - Espectro da freqncia eletromagntica .............................................................................................. 20 2.7 - Principais aplicaes das faixas de comprimento de ondas .............................................................. 20 2.8- Largura de banda ...........................................................................................................................................21

    3- PTICA GEOMTRICA........................................................................................................................................21 3.1-Princpios da ptica geomtrica ..............................................................Erro! Indicador no definido.

    3.1.1-Sombra e penumbra............................................................................Erro! Indicador no definido. 3.1.2- Cmara escura ....................................................................................Erro! Indicador no definido. 3.1.3- Exerccios de fixao........................................................................................................................... 27

    4- RADIAO PTICA ............................................................................................................................................ 28 4-Natureza e propagao da luz ........................................................................................................................ 34 4.1- A cor de um corpo por reflexo................................................................................................................. 38 4.2 Fontes de radiao ptica ......................................................................................................................... 38 4.3 O espectro ptico........................................................................................................................................ 39 4.3 Espectro Eletromagntico......................................................................................................................... 39

    4.3.1- Classificao das ondas eletromagnticas...................................................................................... 39 4.3.2- Tabela de propagao de ondas e efeitos da atmosfera terrestre........................................ 40

    4.4 Grandezas de radiao ptica .................................................................................................................. 42 4.4.1 A Energia Radiante e sua dependncia do Tempo e do Espao................................................ 42 4.4.2 Grandezas da radiao relacionadas rea ................................................................................. 44 4.4.3 Grandezas radiomtricas Relacionadas Natureza do Material............................................ 45 4.4.4 Grandezas Radiomtricas Espectrais ............................................................................................ 47 4.4.5 Grandezas Radiomtricas, Fotomtricas e Quntica ................................................................ 47

    4.5 Caractersticas De Fontes De Radiao ptica .................................................................................. 47 4.5.1 Leis da Radiao de Corpo Negro .................................................................................................... 48 4.5.2- Tabela com as Definies De Grandezas Radiomtricas .......................................................... 49

  • 2

    4.5.3- Tabela com Definies De Grandezas Fotomtricas ................................................................. 50 5- OBJETIVAS FOTOGRFICAS..........................................................................................................................51

    5.1- Caractersticas de uma objetiva.................................................................................................................51 5.2- Distncia Hiperfocal .................................................................................................................................... 52 5.3- Profundidade de Campo............................................................................................................................... 53 5.4- Tipos de objetivas fotograficas : ............................................................................................................. 53

    Anexo 1 - Prefixos do sistema internacional para a expresso dos mltiplos e submltiplos: ..... 54 Anexo 2 Freqncias, Mecanismos de propagao, Efeitos da atmosfera e do terreno, Aspectos do sistema, Tipos de servio ....................................................................................................... 56 Anexo 3- Regies da atmosfera terrestre ................................................................................................ 55

    Bibliografia Consultada: ............................................................................................................................................ 57

  • 3

    1- ONDAS Em nosso meio, estamos rodeados por ondas, mecnicas, sonoras, luminosas, de rdio eletro-magnticas, etc. Graas a elas que existem muitas maravilhas do mundo moderno, como a televiso, o rdio, telecomunicaes via satlite, o radar, o forno de microondas, imagens eletrnicas e as mais recentes aplicaes blicas do sistema GPS, Raio X, telecomunicaes, etc. Pulso: a perturbao produzida em um ponto de um meio. Onda: o movimento provocado pela perturbao que se propaga em um meio. Exemplo:

    Quando uma pedra cai na superfcie de um lago, ela desloca certo volume de gua. Ocorrem, simultaneamente, um deslocamento lateral e um deslocamento vertical. A poro de gua que se pro-jeta acima do nvel normal do lago tende a descer; mas, quando atinge a posio de equilbrio, ultra-passa-a, devido a inrcia,deslocando, lateral e verticalmente, uma nova poro de gua ao seu redor. Assim, a oscilao mecnica vai se propagando pela superfcie do lago.

    O fenmeno descrito um exemplo de propagao ondulatria . A perturbao que se propaga recebe o nome de onda.

    importante observar que a gua do lago, como um todo, no se moveu. Uma bia em sua su-perfcie oscilaria em torno de uma posio, sem ser arrastada pela onda. Essa a principal caracte-rstica da propa

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