7º Fascículo - Física e Química - ELTON

FÍSICA E QUÍMICA
Na Imagem anterior temos:
i: ângulo de incidência, formado entre o raio incidente e a normal. Atenção
para o ângulo formado entre a superfície que separa os meios e as frentes de onda
incidentes, também igual a i;
r: ângulo de refração, formado entre o raio refratado e a normal. Atenção para
o ângulo formado entre a superfície que separa os meios e as frentes de onda refratadas,
também igual a r;
v 1
e λ 1
: são, respectivamente, a velocidade da onda e o comprimento de
onda no meio 1;
v 2
e λ 2
: são, respectivamente, a velocidade da onda e o comprimento de
onda no meio 2:
Uma característica importante do fenômeno da refração é que ele preserva a
fase e a frequência da onda. No entanto, o comprimento de onda e a velocidade de
propagação da onda são alterados.
De modo análogo à reflexão, o fenômeno da refração também é regido por
duas leis.
Leis da refração
Primeira Lei: a normal, os raios incidentes e refletidos são coplanares, isto é,
pertencem ao mesmo plano.
Segunda lei: também conhecida como Lei de Snell-Descartes.
Difração
ESCLARECENDO
A luz natural, quando refletida em água e em vidros, sofre polarização.
Os óculos polarizadores, quando atuam como analisadores,
impedem a passagem da luz polarizada por reflexão. Esse
fato também é visto em lentes de câmeras fotográficas. Desta forma,
eliminam-se os reflexos indesejados.
Imagine que você está de um lado de um muro comprido e alto e que, do outro
lado, há um potente sistema de som emitindo ondas sonoras. Sem dúvidas, você
ouvirá o som. Contudo, não verá o equipamento que o emite.
Isso ocorre devido ao fato de as ondas sonoras contornarem o muro, mas a luz
que refletiu no objeto não.
Quando uma onda contorna um obstáculo, evidencia-se o fenômeno
da difração.
Polarização de ondas
sen i v1 λ
= = 1
sen r v2 λ2
Polarizar uma onda é como filtrar suas vibrações, de forma a manter as vibrações
apenas na direção desejada. Para realizar a polarização, utilizamos um material
polarizador, que “filtra” a direção de vibração da onda.
Quando todas as partes de uma onda estão em um mesmo plano, dizemos que a
onda está polarizada. O equipamento utilizado para polarizar é denominado polarizador.
Somente ondas transversais podem ser polarizadas. O caráter transversal das
ondas eletromagnéticas foi evidenciado pelo fato de elas poderem ser polarizadas.
Na Imagem a seguir, são produzidas perturbações em todas as direções, formando,
desta forma, ondas que não estão polarizadas. Ao passarem pela fenda F,
que vai funcionar como um polarizador, somente uma direção de perturbação é
filtrada. Contudo, ao passar por uma segunda fenda F’, perpendicular à primeira,
percebemos que a perturbação deixa de existir.
ESCLARECENDO
Dá-se o nome de difração de uma onda para o encurvamento dos
raios da onda ao passarem por um obstáculo. Desta forma, provamos que
os raios de uma onda não são sempre retilíneos, mesmo que o meio seja
homogêneo e isótropo.
Medidores elétricos
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De forma análoga, também é possível polarizar a luz, tendo como polarizador
alguns cristais, como a calcita (CaCO 3
). Isso fica evidenciado na Imagem a seguir.
O primeiro cristal é chamado de polarizador; o segundo é denominado
analisador. Como nossos olhos são incapazes de discernir luz polarizada da normal,
o primeiro cristal é responsável pela polarização, enquanto o segundo evidencia o
fenômeno, pois evita a passagem do feixe polarizado.
Devemos ressaltar que, ao colocarmos instrumentos de medida em um circuito
elétrico, geralmente buscamos fazê-lo de modo que a inserção dos aparelhos
não modifique a intensidade das correntes elétricas ou as diferenças de potenciais.
Entretanto, essa é uma situação apenas teórica, ideal, pelo fato de esses instrumentos
serem constituídos por condutores reais, possuindo resistência elétrica.
A simples colocação dos aparelhos no circuito provoca, inevitavelmente, modificações
nas intensidades de corrente e de tensão.
Para a construção de um bom amperímetro ou de um bom voltímetro,
é comum partir-se de um aparelho básico denominado galvanômetro, modificando-o
de maneira que ele apresente as características desejáveis do
instrumento de medida.
O galvanômetro, assim denominado em homenagem a Luigi Galvani, é essencialmente
um indicador de corrente elétrica, não tendo, em geral, a função de medir
sua intensidade, podendo, entretanto, fazê-lo, se for devidamente graduado.