1: A natureza da luz
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- 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
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.