aula 20 - natureza da luz -...

AULA 19AULA 19NATUREZA DA LUZNATUREZA DA LUZ

APOSTILA APOSTILA –– 77

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A NATUREZA DA LUZA NATUREZA DA LUZA NATUREZA DA LUZA NATUREZA DA LUZTEORIA CORPUSCULAR

Em 1672, o físico inglês IsaacNewton apresentou uma teoriaconhecida com modelo corpuscular daluz. Nessa teoria a luz era consideradacomo feixe de partículas emitidas poruma fonte que atingia o olhoestimulando a visão.

Fig. 1.1 Sir Isaac Newton

TEORIA ONDULATÓRIA

Na segunda metade do século XIX,James Clerk Maxwell, através da suateoria de ondas eletromagnéticas,provou que a velocidade com que a ondaeletromagnética se propagava no espaçoera igual à velocidade da luz, cujo valoré, aproximadamente:

c = 3 x 108 m/s = 300 000 km/s

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PROF. PROF. PROF. PROF. TONHOTONHOTONHOTONHO01010101

Fig. 1.1 Sir Isaac Newton c = 3 x 108 m/s = 300 000 km/s

Sir Isaac Newton (1642-1727)

James Clerk Maxwell (1831-1879)

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A NATUREZA DA LUZA NATUREZA DA LUZA NATUREZA DA LUZA NATUREZA DA LUZDUALIDADE ONDA - PARTÍCULA

Quando parecia que realmente a natureza da luz era onda eletromagnética,essa teoria não conseguia explicar o fenômeno de emissão fotoelétrica, que é aejeção de elétrons quando a luz incide sobre um condutor.Einstein (1905) usandoa idéia de Planck (1900), mostrou que a energia de um feixe de luz eraconcentrada em pequenos pacotes de energia, denominados fótons, queexplicava o fenômeno da emissão fotoelétrica. A natureza corpuscular da luz foiconfirmada por Compton (1911). Verificou que quando um fóton colide com umelétron, eles se comportam como corpos materiais.

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elétron, eles se comportam como corpos materiais.

Albert Einstein (1879-1955)

A luz tem caráter dual: os fenômenos de reflexão,refração, interferência, difração e polarização da luzpodem ser explicados pela teoria ondulatória e os deemissão e absorção podem ser explicados pela teoriacorpuscular.

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O ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO O ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO O ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO O ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO

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FONTES DE LUZ FONTES DE LUZ FONTES DE LUZ FONTES DE LUZ Todos os corpos que enviam luz são chamados de fontes de luz.

Fonte Primária ou Corpo Luminoso: São corpos que enviam a luz queeles produzem. A visibilidade dessas fontes não dependem da presença deoutras fontes. EX: Sol, estrelas, lâmpadas elétricas quando acesas, chamas develas e etc ...

Incandescente – quando emiteIncandescente – quando emite Luminescente – quando emite luzLuminescente – quando emite luz

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Incandescente – quando emiteluz sob elevada temperatura. Ex.:lâmpada incandescente, na quala temperatura chega a cerca de2500ºC no filamento.

Incandescente – quando emiteluz sob elevada temperatura. Ex.:lâmpada incandescente, na quala temperatura chega a cerca de2500ºC no filamento.

Luminescente – quando emite luzsob temperatura relativamentebaixa. Ex.: vaga-lume, lâmpadafluorescente, objetosfosforescentes (como interruptorde luz, mostrador de relógios etc.)

Luminescente – quando emite luzsob temperatura relativamentebaixa. Ex.: vaga-lume, lâmpadafluorescente, objetosfosforescentes (como interruptorde luz, mostrador de relógios etc.)

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OBSERVAÇÕES OBSERVAÇÕES OBSERVAÇÕES OBSERVAÇÕES

LUZ MONOCROMÁTICA: Luz monocromática é aquela constituída por umaúnica cor.

LUZ POLICROMÁTICA: Luz policromática é aquela constituída por duas oumais luzes monocromáticas assim como a luz branca do sol que é formada pelasuperposição de todas as cores as quais são divididas em sete cores principais.

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ALARANJADO

AMARELO

VERDE

AZUL

ANIL

VIOLETA

EXPLICA SATISFATORIAMENTE OS EXPLICA SATISFATORIAMENTE OS SEGUINTES FENOMENOSSEGUINTES FENOMENOS

a) Propagação retilínea da luz

b) Independência dos raios luminosos

c) Reflexão da Luz (Bilhar)

d) Pressão da Luz (choque contra a superfície)

e) Intensidade Luminosa e iluminamento ( quanto mais distante menor o iluminamento “área”)

f) Absorção e aquecimento ( Energia cinética em térmica)

NEWTON E A REFRAÇÃO DA LUZNEWTON E A REFRAÇÃO DA LUZ

•RAIO DE LUZ AUMENTA A VELOCIDADE NA AGUA•REFRAÇÃO•POLARIZAÇÃO•POLARIZAÇÃO•DIFRAÇÃO•INTERFERENCIA DA LUZ

LUZ – A base física

Teoria Corpuscular

Princípios:Princípios: Newton (1642-1727)Princípios: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 queproduz uma sensação visual.

Newton (1642-1727)


Teoria das Ondas

Princípios:Princípios:

� A luz era resultante da vibração � 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)


Teoria Eletromagnética

Princípios:Princípios:Princípios: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 (1831-1879)


Teoria Quântica

“ A energia na radiação não é contínua, mas Max Planck (1858-1947)

Princípio:Princípio:

� energia é emitida e absorvida em quantum, ou fóton.

“ A energia na radiação não é contínua, mas dividida em minúsculos pacotes, ou quanta. ” Max Planck (1858-1947)

TEORIA ONDULATÓRIA DA LUZTEORIA ONDULATÓRIA DA LUZ

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