Tema 01 - Luz | Aula 02 - A natureza ondulatória

[Música] Mas afinal de contas O que é luz ou melhor qual é a natureza da Luz Bom vamos começar a partir do final do século 1 cerca de 1680 aproximadamente Newton defendia a natureza corpuscular da luz ele falava muito em partes mínimas da luz ao longo do livro dele ele escreveu um livro de ótica Esse livro foi depois pois editado ao longo de muitos anos e recentemente pela edusp um livro que fez época também publicou um livro uma teoria da luz mas a teoria de hog era diferente ele defendia a natureza ondulatória da Luz e

para ele o que era básico em relação a propagação de ondas era o princípio conhecido como princípio de rens o fato é que no final do século X tínhamos duas teorias e num viia a Rigor fenômenos que uma teoria explicava e que a outra não Por quê os fenômenos da reflexão e da refração propagação retilínea da luz esses fenômenos podem ser explicados muito bem com uma teoria ou outra de forma que num primeiro momento como Newton era considerado grande gênio da história da humanidade a teoria de Newton ganhou força e isso ao longo de um

século praticamente Eis que ocorre uma revira volta por conta de resultados experimentais Thomas Young bolou uma experiência que ficou famosa ele ganharia naquela época certamente o prêmio Nobel é uma experiência simples conhecido como experiência de duas fendas a ideia dessa experiência é simples luz incide Numa superfície plana contendo fendas é a famosa experiência das duas fendas uma fenda aqui uma fenda ali e a luz pode passar por essas duas fendas ora a ideia agora é a seguinte ao atingir este ponto é como se tivéssemos aqui uma fonte depois nós vamos discutir o fenômeno da difração

onde a gente trata isso de um outro jeito e aqui uma outra fonte muito bem então eu tenho uma onda eletromagnética que se propaga a partir desta fenda ou deste ponto agora e uma outra onda eletromagnética que se inicia ou tem início nessa outra fenda Ora se de fato a luz exibe uma natureza ondulatória então ocorre o fenômeno da interferência quando eu tenho aqui uma anteparo ao longo do anteparo você tem de acordo com a teoria ondulatória regiões nas quais você tem máximos de intensidade máximos de intensidade E mínimos de intensidade E mínimos de formando

um padrão conhecido como padrão de interferências franjas franjas várias franjas aqui e não é que o you observou Exatamente isto bom é claro que a luz tem uma natureza ondulatória e aí todos se convenceram e e mais ainda frenel fez propôs também outros arranjos para se verificar o fenômeno da interferência e também procurou explicar uma outra coisa que é a difração da Luz quando ela passa agora só por um orifício né Só por um orifício a luz incide passa por esse orifício e vai agora produzir um padrão típico né de difração difração ora observada a

difração da luz e observada a interferência da luz né e a interferência pode ser prevista por essa regra aqui né os pontos de máximo são Tais que o caminho ótico que no caso é apenas R2 - R1 é igual a um múltiplo inteiro esse M aqui pode ser inclusive igual a 0 0 1 2 3 um múltiplo inteiro do comprimento de onda da luz né Então temos aqui a interferência a difração da Luz dois fenômenos ondulatórios portanto ninguém mais quis saber da teoria corpuscular da luz e agora uma outra novidade né agora cerca de 50

anos depois de Young e de frenel né cerca de 1863 né A Teoria de Max teoria de Maxwell ora a teoria de Maxwell deu total for a teoria ondulatória da luz por quê Maxwell previu a existência de ondas eletromagnéticas e ele mesmo e ele mesmo percebeu que a luz seria ondas eletromagnéticas E agora o que luz temos aqui então praticamente o entendimento completo sobre o que é luz luz são ou luz tem uma natureza ondulatória que ondas são essas as ondas eletromagnéticas essa é uma definição de luz luz são ondas eletromagnéticas no entanto é importante

entender que nós temos ondas eletromagnéticas com comprimentos de onda ou com frequências porque a relação entre comprimento de onda e frequência é tal que amb vezes Li é igual a c idade da Luz de forma que nós temos aqui todo um espectro eletromagnético todo um o espectro eletromagnético Ou seja a frequência pode em princípio ser do valor zero até um valor digamos infinito em princípio né temos aqui todo o espectro eletromagnético frequência as mais diversas mas nos demos Conta Que luz é apenas uma parte diminuta do espectro eletromagnético uma parte diminuta luz então são ondas

eletromagnéticas desde que a frequência dessas ondas eletromagnéticas esteja num determinado intervalo ou seja se a frequência da onda eletromagnética for maior esse valor aqui não é muito preciso 4 x 10 a 14 hz né se a frequência for maior do que 4 x 10 a 14 hz ou menor do que 7,5 vez 10 a 14 hz Lembrando que herz é uma unidade de frequência que é 1 sobre segundo de forma que ondas eletromagnéticas que estejam nesse intervalo nós chamamos de luz porque essas ondas conseguem sensibilizar os órgãos dos sentidos porque isso que é importante nós

só vemos essa parte do espectro eletromagnético que não é grande coisa não veja eu tenho uma frequência eu consigo enxergar sensibilizar os órgãos dos sentidos da Visão para frequências que é aproximadamente o dobro desta as ondas eletromagnéticas com frequências maiores do que esta logo em seguida são ou nós chamamos de radiação ultravioleta porque essas frequências aqui estão associadas à cor violeta e as frequências imediatamente inferiores a esta aqui nós chamamos de radiação infravermelha ou ondas eletromagnéticas infravermelhas de forma que podemos então acima dessa frequência chamar essa radiação de ultravioleta e essa de infravermelha né o

fato é que depois de Max entendemos que a luz é composta por Campos elétrico e magnéticos que oscilam um perpendicularmente ao outro e que se propaga essa onda ao longo de uma direção que é uma direção perpendicular tanto ao campo elétrico quanto ao campo magnético Ou seja a partir de Maxwell nós entendemos o que que se propaga na onda temos Campos elétricos e magnéticos se [Música] propagando SB a forma de uma onda eletromagnética E é isso que é essencial Esse é então o nosso entendimento à luz da teoria ondulatória luz são ondas eletromagnéticas desde que

a frequência dessas ondas estejam nesse intervalo diminuto aqui e essa é uma definição hoje do que luz