ONDAS Prof Neemias Alves de Lima Colegiado de

ONDAS Prof. Neemias Alves de Lima Colegiado de Pós-Graduação em Ciência dos Materiais Colegiado de Engenharia de Produção 1

O que é uma onda? corda em repouso corda em movimento pedra em um lago "Onda é a perturbação que ocorre em um meio" 2

Classificação de uma onda Direção de propagação: • UNIDIMENSIONAIS: propagam-se em apenas uma direção • BIDIMENSIONAIS: propagam-se em duas direções • TRIDIMENSIONAIS: propagam-se em todas as direções Natureza: Natureza • MEC NICA: necessitam de um meio material para se propagarem • ELETROMAGNÉTICA: não necessitam de um meio material para se propagarem 3

Formas de propagação Longitudinais: propagação pertubação Exemplo: Propagação de perturbação no ar = ondas sonoras 4

Transversais: pertubação propagação Ondas na superfície de um lago: Ondas eletromagnéticas: 5

Elementos de uma onda Amplitude: Comprimento: 6

Período: Tempo que um elemento (ou ponto) qualquer da onda leva para realizar uma oscilação completa Freqüência: (Hz – Hertz) 7

Velocidade: vpartícula vonda 8

A velocidade de propagação das ondas depende da natureza do meio em que ela se propaga e da sua freqüência Exemplo 1: prisma A decomposição da luz branca em suas componentes é resultado das características do ângulo de incidência e da velocidade da luz no prisma em função da sua respectiva côr. 9

Exemplo 2: terremoto Mesmo no caso de uma oscilação muito complexa como um terremoto a velocidade de propagação depende do meio e do comprimento de onda e do tipo de onda. A diferença de tempo de chegada das ondas em um terremoto permite a estimativa da distância do seu epicentro. 10

Comportamento das ondas Extremo Fixo. Observa-se a inversão da fase da onda refletida. Extremo Livre. Sem inversão da fase da onda refletida. 11

Densidade de A < Densidade de B Densidade de A > Densidade de B 12

Duas ondas (TONNNNN e Too. NNNNN) com pequena diferença nas suas freqüências quando somadas, produzem o fenômeno de BATIMENTO!!! TOINHo. IINHo. IIII. . TONNNNN. . . Toonnnnnn. . . TOINHo. IINHo. IIII. . 13

Várias ondas, quando convenientemente somadas podem tomar a forma de um pulso: + +. . = 14

Ondas eletromagnéticas = Luz Cargas elétricas paradas geram campos elétricos estáticos Cargas em movimento geram ondas eletromagnéticas "A onda eletromagnética é do tipo TRANSVERSAL, sua direção de propagação é TRIDIMENSIONAL e como a luz não necessita de um meio material para se propagar, ou seja se propaga no vácuo. " campo elétrico campo magnético 15

Espectro Eletromagnético 16

• Comprimentos de onda : 1 mm – 0, 75 m • Freqüências : 0, 003 x 1014 Hz – 4 x 1014 Hz • Energias : 0, 0012 e. V – 1, 65 e. V • Comprimentos de onda : 0, 75 m – 0, 40 m • Freqüências : 4 x 1014 Hz – 7, 5 x 1014 Hz • Energias : 1, 65 e. V – 3, 1 e. V 17

• Comprimentos de onda : 400 nm – 10 nm • Freqüências : 7, 5 x 1014 Hz - 3 x 1016 Hz • Energias : 3, 1 e. V – 124 e. V • Comprimentos de onda : menores que 10 nm • Freqüências : maiores que 3 x 1016 Hz • Energias : maiores que 124 e. V • Comprimentos de onda : menores que 10 – 12 m • Freqüências : maiores que 1020 Hz • Energias : maiores que 1 Me. V 18

A matéria (elétrons, prótons, etc) também possui natureza ondulatória! Postulado de De Boglie!!! MEC NICA QU NTICA Einstein Planck e muitos outros! 19

Elétrons versus Luz Feixe Comprimento de onda Microscópio Eletrônico Microscópio Ótico Elétrons Luz 0. 06 A (40 k. V) -7500 A (visível) 0. 0087 A (100 – 2000 A (UV) k. V) Meio Vácuo Atmosfera Lentes Magnéticas Oticas 35’ 70 o Abertura Ponto a ponto: 5 A Resolução Rede: 2 A Visível: 2000 A UV: 1000 A Aumento 100 x – 300000 x 10 x – 2000 x Focalização Elétrica Mecânica 20

Lista de Exercícios (grupo de 2 ou 3 alunos): http: /www. univasf. edu. br/~neemias. lima/ Entregar até 06 de Novembro via email! 21