Skip to main content
Global

1: A natureza da luz

  • Page ID
    182963
  • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    Neste capítulo, estudamos as propriedades básicas da luz. Nos próximos capítulos, investigaremos o comportamento da luz quando ela interage com dispositivos ópticos, como espelhos, lentes e aberturas.

    • 1.1: Prelúdio sobre a natureza da luz
      As equações de Maxwell predizem a existência de ondas eletromagnéticas e seu comportamento. Exemplos de luz incluem ondas de rádio e infravermelho, luz visível, radiação ultravioleta e raios-X. Curiosamente, nem todos os fenômenos de luz podem ser explicados pela teoria de Maxwell. Experimentos realizados no início do século XX mostraram que a luz tem propriedades corpusculares ou semelhantes a partículas.
    • 1.2: A propagação da luz
      O índice de refração de um material é\(n = \frac{c}{v}\), onde v é a velocidade da luz em um material e c é a velocidade da luz no vácuo. O modelo de raios de luz descreve o caminho da luz como linhas retas. A parte da óptica que trata do aspecto radial da luz é chamada de óptica geométrica. A luz pode viajar de três maneiras de uma fonte para outro local: (1) diretamente da fonte através do espaço vazio; (2) através de vários meios; e (3) depois de ser refletida de um espelho.
    • 1.3: A Lei da Reflexão
      No final desta seção, você poderá: Explicar o reflexo da luz de superfícies polidas e ásperas. Descreva o princípio e as aplicações dos refletores de canto.
    • 1.4: Refração
      No final desta seção, você poderá: Descrever como os raios mudam de direção ao entrar em um meio. Aplique a lei da refração na resolução de problemas
    • 1.5: Reflexão interna total
      No final desta seção, você poderá: Explicar o fenômeno da reflexão interna total. Descreva o funcionamento e os usos das fibras ópticas. Analise o motivo do brilho dos diamantes
    • 1.6: Dispersão
      Ao final desta seção, você poderá: Explicar a causa da dispersão em um prisma. Descreva os efeitos da dispersão na produção de arco-íris. Resuma as vantagens e desvantagens da dispersão
    • 1.7: Princípio de Huygens
      alguns fenômenos requerem análises e explicações com base nas características das ondas da luz. Isso é particularmente verdadeiro quando o comprimento de onda não é desprezível em comparação com as dimensões de um dispositivo óptico, como uma fenda no caso de difração. O princípio de Huygens é uma ferramenta indispensável para essa análise. Por exemplo, de acordo com o princípio de Huygens, cada ponto em uma frente de onda é uma fonte de ondas que se espalham na direção para frente na mesma velocidade da própria onda.
    • 1.8: Polarização
      A polarização é o atributo de que as oscilações das ondas têm uma direção definida em relação à direção de propagação da onda. A direção da polarização é definida como sendo a direção paralela ao campo elétrico da onda EM. A luz não polarizada é composta por muitos raios com direções de polarização aleatórias. A luz não polarizada pode ser polarizada passando-a por um filtro polarizador ou outro material polarizador. O processo de polarização da luz diminui sua intensidade por um fator de
    • 1.A: A natureza da luz (respostas)
    • 1.E: A natureza da luz (exercícios)
    • 1.S: A natureza da luz (resumo)

    Miniatura: uma onda EM, como luz, é uma onda transversal. Os\(\overrightarrow{B}\) campos elétrico\(\overrightarrow{E}\) e magnético são perpendiculares à direção da propagação. A direção da polarização da onda é a direção do campo elétrico.