FSICA III ENGENHARIA 3 o TERMO 2003 POLARIZAO

FÍSICA III – ENGENHARIA – 3 o TERMO 2003 POLARIZAÇÃO DA LUZ Christian Huygens (1629 -1695)

FÍSICA III - POLARIZAÇÃO Polarizar 3 o Termo - Engenharias 2003 © POLARIZAR [De polar + -izar] Verbo Transitivo Direto 1. Sujeitar à polarização; 2. Chamar sobre si; fazer convergir para si; atrair; concentrar: 3. Eng. Elétrica: Atribuir potenciais elétricos distintos a dois eletrodos; 4. Eletrônica : Aplicar tensão de polarização a um dispositivo; 5. Óptica : Fixar o plano de vibração do vetor elétrico de um raio luminoso; Verbo Prenomial 6. Concentrar-se para um determinado objetivo;

FÍSICA III - POLARIZAÇÃO 3 o Termo - Engenharias 2003 © A Luz Polarizada A luz polarizada, por sua vez, apresenta apenas uma direção de vibração, também perpendicular a sua direção de propagação:

FÍSICA III - POLARIZAÇÃO 3 o Termo - Engenharias 2003 © Luz não Polarizada A luz natural, ou não polarizada, apresenta vetores de vibração em inúmeras direções, mas todas elas perpendiculares à direção de propagação do raio:

FÍSICA III - POLARIZAÇÃO Polarização da Luz 3 o Termo - Engenharias 2003 © É uma propriedade das ondas eletromagnéticas (transversais), inclusive da luz , que confina a onda a um único plano de vibração. A luz natural não está polarizada, o que significa que se pudéssemos olhar de frente um raio de luz veríamos o vetor elétrico vibrando igualmente em todas as direções perpendiculares ao raio. No caso da luz esse comportamento pode ser percebido com o uso de materiais polarizadores. Dois polarizadores no mesmo plano, estando um em rotação, podem produzir escuridão em determinados ângulos.

FÍSICA III - POLARIZAÇÃO 3 o Termo - Engenharias 2003 © Polarização da luz

FÍSICA III - POLARIZAÇÃO 3 o Termo - Engenharias 2003 © O Processo de Polarização O primeiro polarizador que a luz encontra permite a passagem apenas da radiação que vibra em uma direção particular. Se o segundo polarizador é colocado de forma a permitir a passagem apenas da luz que vibra na direção perpendicular àquela direção particular, então nenhuma luz transmitida pelo primeiro polarizador será capaz de passar pelo segundo.

FÍSICA III - POLARIZAÇÃO 3 o Termo - Engenharias 2003 © Os Polaróides São constituídos de uma camada de pequenos cristais de iodo sulfato de quinina dispostos entre duas capas de plástico. Os cristais têm forma alongada, estão orientados na mesma direção com ajuda de um intenso campo elétrico. Por esse motivo o polaróide só deixa passar luz num plano. São utilizados em instrumentos de laboratório, e para evitar o ofuscamento pela incidência da luz solar nos vidros de carros. Na praia, as lentes polarizadoras dos óculos de sol permite que parte da luz incidente sobre a lente seja absorvida, reduzindo a iluminação.

FÍSICA III - POLARIZAÇÃO 3 o Termo - Engenharias 2003 © Polarização A Polarização, é um fenômeno que acontece somente com as ondas transversais. Consiste na seleção de um plano de vibração frente aos outros por um objeto, ou seja, se incidir ondas com todos os planos de vibração num certo objeto, este acaba deixando passar apenas aquelas perturbações que ocorrem num determinado plano. Exemplo: Uma aplicação da polarização é a fotografia de superfícies altamente refletoras como vitrines de lojas, sem que nelas apareça o reflexo da imagem do fotógrafo. Para isto, utilizase um polarizador, que funciona como um filtro, não deixando passar os raios que saem do fotógrafo chegarem até o interior da máquina fotográfica.

FÍSICA III - POLARIZAÇÃO 3 o Termo - Engenharias 2003 © Processos de Polarização Na Figura 9 a temos luz incidindo num polaróide. Ela vibra em todas direções. Ao chegar ao polaróide, somente a luz que vibra em certa direção passará (Figura 9 b). A luz polarizada, ao sair, vai vibrar apenas numa direção. Se outro polaróide for colocado na mesma direção, toda luz passará. Se o polaróide for girado 90º, nenhuma luz passa. (Figura 9 c)

EXERCÍCIOS POLARIZAÇÃO

FÍSICA III - POLARIZAÇÃO Questão 1 3 o Termo - Engenharias 2003 © 1) (ITA) Luz Polarizada é aquela que: A. Apresenta uma só freqüência; B. Se refletiu num espelho plano; C. Tem comprimento de onda onde menor que o da radiação ultravioleta; D. Tem a oscilação associada a sua onda, na direção da propagação; CORREÇÃO [D] Tem a oscilação associada a sua onda, na direção da propagação;

FÍSICA III - POLARIZAÇÃO Questão 2 3 o Termo - Engenharias 2003 © 2) (CEUB) A polarização da luz demonstra que: A. B. C. D. E. A luz não se propaga no espaço; A luz é sempre monocromática; A luz tem caráter corpuscular; As ondas luminosas são longitudinais; As ondas luminosas são transversais; CORREÇÃO [E] As ondas luminosas são transversais;

FÍSICA III - POLARIZAÇÃO 3 o Termo - Engenharias 2003 © Questão 3 3) A hipótese da luz ser constituída por ondas Transversais é exigida pelo. . . A. B. C. D. E. Fenômeno Fenômeno da da da Reflexão; Refração; Difração; Polarização; Difusão; CORREÇÃO [D] Fenômeno da Polarização.

FÍSICA III - POLARIZAÇÃO 3 o Termo - Engenharias 2003 © Questão 4 4) No que consiste o fenômeno de polarização de uma onda? CORREÇÃO Na exclusão de um ou vários planos de vibração das ondas.

FÍSICA III - POLARIZAÇÃO 3 o Termo - Engenharias 2003 © Questão 5 5) Que tipo de onda a luz deve ser para que se possa polarizá-la? CORREÇÃO Para que se possa polarizá-la, uma onda precisa ser transversal.

FÍSICA III - POLARIZAÇÃO 3 o Termo - Engenharias 2003 © Questão 6 6) A figura a seguir representa ondas polarizadas na corda. a) Qual é o meio de propagação destas ondas? b) Quantas direções de vibração estão presentes antes da polarização? E depois?

FÍSICA III - POLARIZAÇÃO 3 o Termo - Engenharias 2003 © CORREÇÃO a)Corda. b) Quatro; Uma.

FÍSICA III - POLARIZAÇÃO 3 o Termo - Engenharias 2003 © Questão 7 7) A figura abaixo mostra uma onda que se propaga numa corda. As fendas F 1 e F 2 funcionam como polarizadores da onda. O que acontecerá se a fenda F 2 for girada 90º, mantendo-se os dois cartões paralelos entre si?

3 o Termo - Engenharias 2003 © FÍSICA III - POLARIZAÇÃO CORREÇÃO Não haverá mais a propagação da onda.

FÍSICA III - POLARIZAÇÃO 3 o Termo - Engenharias 2003 © Questão 8 8) Nas figuras abaixo temos dois filtros polarizadores. Na figura 1 vemos que a luz passa pelos filtros. Na figura 2 um deles foi girado 90º e a luz não passa mais. Por que aconteceu isso?

FÍSICA III - POLARIZAÇÃO 3 o Termo - Engenharias 2003 © CORREÇÃO Porque podemos colocar a direção de polarização do filtro diferente da direção de vibração da luz polarizada refletida pelo vidro.

FÍSICA III - POLARIZAÇÃO 3 o Termo - Engenharias 2003 © Questão 9 9) A luz refletida pelo vidro é polarizada. Por isso, os fotógrafos ao tirar fotos de vitrines utilizam filtros polarizadores na máquina, para que o reflexo da luz da vitrine não saia na foto. Explique por que esse filtro pode ter esse efeito. CORREÇÃO Porque as direções de polarização tornam-se diferentes.