Fenómenos da luz

Reflexão da luz

A reflexão da luz é o fenómeno que acontece quando um raio de luz incide numa superfície e é reenviado, ou seja, reflectido. Existem dois tipos de reflexão:


- Reflexão regular - acontece quando os raios luminosos incidem numa superfície polida, os raios são reflectidos na mesma linha em que incidiram e é possível observar-se o reflexo. O exemplo de algumas superfícies polidas são um espelho ou um lago em que a água esteja lisa.





- Reflexão difusa ou difusão - acontece quando a superfície em que o raio incide é rugosa e por isso reflecte os raios numa linha diferente e já não é possível observar-se um reflexo.






Leis da reflexão da luz

Quando a luz se reflecte:
- o raio incidente, o raio reflectido e a normal estão no mesmo plano;
- os ângulos de incidência e reflexão têm a mesma amplitude



____ normal
i --> ângulo de incidência
r --> ângulo de reflexão
---> raio incidente e raio reflectido

Refracção da luz

Quando a luz passa de um meio óptico para outro, onde a velocidade de propagação é diferente acontece a refracção. Normalmente, ao refractar-se a luz muda de direcção:

- Quando a velocidade no segundo meio é inferior à velocidade do primeiro, o raio refractado aproxima-se da normal, caso contrário, afasta-se.

- Quando o ângulo de incidência é de 0º, ou seja, quando o raio incide perpendicularmente, não há mudança de direcção.


Nesta imagem o segundo meio tem uma menor velocidade que o primeiro, por isso o raio aproxima-se da normal.

Refracção total
Ocorre quando a luz, vinda do maio mais denso, incide na superfície de separação dos dois meios com um ângulo superior ao ângulo crítico. Quando acontece a refracção total, a luz acaba por ser reflectida.

- Ângulo crítico - é o ângulo de incidência que corresponde ao ângulo de refracção de 90º.

Luz

Ondas Luminosas

As ondas luminosas são ondas transversais, o que significa que a direcção da perturbação é perpendicular à direcção da propagação. São ondas electromagnéticas e não mecânicas. ou seja, podem propagar-se no vazio pois não necessitam de um meio de propagação. Estas ondas "viajam" a cerca de 300000 km/s no vazio e no ar.

Corpos luminosos e corpos iluminados

Os corpos luminosos têm luz própria, e são por isso fontes luminosas. Dentro das fontes luminosas podem classificar:
- Fontes luminosas naturais - como o sol
- Fontes luminosas artificiais - como um candeeiro






Os corpos iluminados são corpos sem luz própria que reflectem a luz emitida pelas fontes luminosas (corpos luminosos), como por exemplo a lua.

Sonar

O que é um sonar?

O sonar é um instrumento auxiliar da navegação que se localiza no casco dos barcos ou preso a um cabo no casco do barco. É utilizado para estudar os fundos oceanicos e, na pesca, para detectar cardumes de peixes.

Como funciona?

O sonar emite ultra-sons que se propagam na água reflectindo-se no fundo ou num peixe e sendo captadas novamente pelo radar onde é registado o tempo demorado, podendo assim calcular-se a distância a que os objectos se encontram. A este processo dá-se o nome de ecolocalização.

Ecolocalização

A ecolocalização é o processo já referido acima. Pode ser encontrada em vários animais como os morcegos ou os golfinhos. A ecolocalização usada nos radares é artificial e não alcança a mesma qualidade e perfeição da existente em alguns animais.

Fenómenos do som

Reflexão

Existem dois tipos de reflexão: o eco e a reverberação.

- Eco

O eco acontece quando o som ao embater numa superfície volta para trás continuando a propagar-se. Para este acontecimento se verificar é necessário um emisor, um obstáculo e uma distância igual ou superior a 17 m entre os dois, pois é necessária uma diferença de pelo menos 0,1 s entre o som original e o som reflectido.

- Reverberação

A reverberação dá-se quando o obstáculo se encontra a menos de 17 m. Neste caso existe apenas a sensação de prolongamento do som não se conseguindo distinguir o som original do som reflectido.

Espectro sonoro e nível sonoro

Espectro sonoro

É o conjunto de todas as frequências possíveis audíveis e não audíveis para o ser humano. A unidade de medida das frequências é Hertz (Hz).

Nível sonoro

Escala para avaliar a intensidade do som que usa como unidade de medida o decibel (dB).

Sons audíveis

Para um som ser audível para um ser humano tem de se ter em conta a frequência do som e o seu nível sonoro.

Propriedades do som

Intensidade

Representa-se pela amplitude das ondas. Os sons fortes são representados por ondas de maior amplitude e os sons fracos por ondas de menor amplitude.

Altura

Representa-se pela frequência das ondas. Quando a frequência é menor os sons são graves (baixos e grossos) e quando a frequência é maior os sons são agudos (altos e finos).

A - som grave; B - som agudo

Timbre

Permite-nos distinguir sons com a mesma altura e a mesma intensidade, produzidos por diferentes fontes sonoras. Por exemplo, a mesma nota musical tocada por dois instrumentos diferentes.

Características das ondas periódicas

Características das ondas periódicas

- Amplitude (A) - corresponde à distância máxima de elongação de uma onda.

- Comprimento de onda () - é a distância entre dois pontos que se encontram na mesma fase.

- Frequência da onda (f) - corresponde ao número de vibrações por unidade de tempo.