Chama-se espectro electromagnético ao conjunto das várias radiações electromagnéticas.
Analisando o espectro magnético pode-se verificar que quanto maior for a frequência da radiação, maior é a energia que lhe está associada. No espectro magnético, estão representadas as várias radiações por ordem crescente de energia (da esquerda para a direita).
Um corpo absorve, reflecte ou transmite determinadas radiações, entre aquelas que recebe. Assim, a cor que um corpo recebe depende do tipo de radiação que sobre ele incide e da sua natureza.
O espectro da luz branca ou espectro da luz visível é um feixe de luz branca (policromática) que é constituído pelas cores do arco-íris.
Dispersão da Luz Branca
Quando a luz branca passa do ar para o interior de um corpo transparente, esta refrata-se e cada uma das suas radiações propaga-se a velocidades diferentes no interior do material e depois cada radiação refracta-se novamente, mas num ângulo diferente separando-se uma das outras.
Formação do Arco-Íris
O arco-íris forma-se quando a luz do Sol incide numa gota de água, refracta-se e muda de direcção no seu interior.
Dentro da gota de água cada radiação vai se propagar a uma velocidade diferente (dispersão), sofrer uma reflexão e outra vez uma refracção (quando sai da gota de água).
Lentes
As lentes são corpos transparentes, geralmente de vidro ou de plástico tratado, limitados por uma ou duas superfícies curvas.
Existem dois tipos de lentes:
Divergentes(servem para corrigir a miopia): imagem virtual, direita e menor que o objecto ;
Convergentes(servem para corrigir a hipermetropia): - se estiver longe: imagem real, invertida e menor do que o objecto ;
- se estiver a uma distância média: imagem real, invertida e maior do que o objecto;
- se estiver perto: imagem virtual, direita e maior do que o objecto.
Defeitos da Visão e a sua correção Miopia
Na miopia, a imagem dos objectos distantes é focada à frente da retina e não sobre ela. A miopia é consequência de um globo ocular demasiado longo ou de um cristalino demasiado convergente. A miopia corrige-se com lentes divergentes.
Hipermetropia
Na hipermetropia, a focagem da imagem dos objectos é feita atrás da retina, devido a uma deficiência no globo ocular ou devido a um cristalino pouco convergente. A hipermetropia corrige-se com lentes convergentes.
Astigmatismo
O astigmatismo está associado a uma curvatura irregular da córnea. A forma da córnea é mais ovolada. Este desajuste faz com que a luz se refracte em vários pontos da retina em vez de se focar em apenas num, originando uma focagem deficiente.
Presbiopia
A presbiopia, ou vista cansada, surge quando a cristalino perde a capacidade de focar os objectos devido à rigidez dos múscculos. Manifesta-se na dificuldade em realizar tarefas que exijam uma visão próxima.
Quando a luz passa de um meio no qual a velocidade é menor para um meio cuja velocidade é maior, o raio refractado afasta-se da normal. Como consequência, há um ângulo de incidência - ângulo limite ou ângulo crítico - para qual o ângulo de refracção é 90 graus. Assim, se o ângulo de incidência for superior ao ângulo limite, deixa de haver refracção e toda a luz que incide na superfície de separação é reflectida.
O valor do ângulo crítico depende dos meios ópticos em causa. As fibras ópticas são um exemplo de reflexão total
A refracção da luz ocorre quando a luz passa de um meio óptico para outro, onde a velocidade de propagação é diferente, e sofre mudança de direcção.
Verifica-se que:
o raio refractado aproxima-se da normal quando a velocidade no segundo meio é inferior à velocidade no primeiro meio, caso contrário, afasta-se da normal;
não há mudança de direcção quando o ângulo de incidência é de 0 graus, ou seja, quando o raio incide perpendicularmente à superfície de separação dos meios.
Em simultâneo com a refracção, pode ocorrer reflexão na superfície de separação dos meios.
Os espelhos são superfícies polidas que reflectem regularmente a luz e, por isso permitem obter imagens nítidas dos objectos. Existem espelhos com superficies planas e curvas.
Existem diferentes tipos de espelhos:
Espelhos Planos: imagem direita, forma-se à mesma distância, são virtuais e lateralmente invertidas.
Espelhos Convexos: imagem imagem direita, menor do que o objecto e virtual;
Espelhos Côncavos: - se estiver longe: real, invertida e menor que o objecto;
- se estiver a uma distância média: real, invertida e maior do que o objecto;
- se estiver perto: real, invertida e maior do que o objecto.
A reflexão da luz é a mudança de direcção ou de sentido que ocorre quando os raios luminosos incidem em certas superfícies, continuando a luz a propagar-se no mesmo meio (meio óptico).
Existem dois tipos de reflexão da luz:
- Reflexão Regular ou Reflexão: quando a reflexão ocorre numa superfície polida (os raios são desviados paralelamente e na mesma direcção.
- Reflexão difusa ou difusão da luz: quando a reflexão ocorre numa superfície rugosa (os raios são desviados em direcções diferentes).
Leis da Reflexão da Luz
o raio incidente, o raio reflectido e a normal estão no mesmo plano;
os ângulos de incidência e de reflexão são iguais (têm a mesma amplitude).
- Raio Incidente ( ri ) - Raio luminoso que incide sobre a superfície;
- Raio Reflectido ( rr ) - Raio luminoso que é reflectido pela superfície;
- Normal ( n ) - Linha imaginária que é perpendicular à superfície no ponto de incidência;
- Ângulo de Incidência ( î ) - Ângulo definido pela normal e pelo raio incidente;
- Ângulo de Reflexão ( ^r ) - Ângulo definido pela normal e pelo raio reflectido.
A luz é uma onda electromagnética e transversal. Esta propaga-se em linha reta e radialmente em todas as direcções.
Classificação dos feixes luminosos quanto ao modo de propagação
Classificação dos materiais quanto ao modo como são atravessados pela luz
Opacos: a luz não atravessa o material e não se vê através da parede.
Translúcido: a luz atravessa parcialmente o material e vê-se com pouca nitidez através do material.
Transparente: a luz atravessa o material e vê-se nitidamente através do material.
Triângulo de Visão
Para se ver um objeto implica a existência de três aspectos fundamentais que constituem o triângulo de visão: o objecto, uma fonte luminosa que ilumine o objecto e um detector de luz (por exemplo, os olhos de uma pessoa).
O som é uma manifestação de energia (sonora) que se produz através da vibração dos corpos e propaga-se através de ondas sonoras. As ondas sonoras, são ondas mecânicas, longitudinais e de pressão (compressão e rarefacção). Tmbém tem a capacidade de contornar obstáculos.
Propriedades do Som Altura do Som - é a propriedade do som que permite classificar os sons em agudos (altos ou finos) e graves (baixos ou grossos). A altura de um som depende da frequência da onda sonora. Maior Altura <--> Maior Frequência Intensidade do Som - é a propriedade que permite classificar os sons em fortes ou fracos. Está relacionada com a amplitude da onda sonora. Maior Intensidade <--> Maior Amplitude Timbre - é a propriedade que permite distinguir sons com a mesma intensidade e altura, mas provenientes de fontes sonoras diferentes.
Propagação do Som
Como sabem, a onda é uma onda mecânica, pelo que necessita de um meio material para se propagar. A velocidade de propagação do som difere consoante o meio de propagação do som. Vsom sólido>Vsom líquido>Vsom gasoso
No entanto, a velocidade de propagação do som não depende apenas do estado físico do meio, mas também de outros factores como a densidade, a elasticidade e a temperatura dos materiais.
Velocidade de Propagação
O valor da velocidade de propagação do som (v) em qualquer meio pode ser obtido pelo quociente entre a distância (d) eo intervalo de tempo (Δt) que o som demora a percorrer essa distância.
Reflexão do Som
A reflexão é um fenómeno do som que ocorre quando a onda é obrigada a mudar de direcção, ao encontrar um obstáculo (superfície refletota - lisa e dura). Para se distinguir o som reflectido do original é necessário um intervalo de tempo de 0,1 segundos.
Existem dois tipos de reflexão do som: Eco: consiste em ouvir a repetição de um som que foi produzido distantes antes, pelo que a superfície reflectora tem de estar a uma distância mínima de 17 metros da fonte emissora.
Reverberação: consiste em ouvir um prolongamento do som original e os sons parecem durar mais tempo no nosso ouvido do que seria normal. Este fenómeno acontece quando a superfície refletora está a menos de 17 metros da fonte emissora.
Expectro Sonoro
O conjunto de todas as frequências possíveis para as ondas sonoras é denominado espectro sonoro.
Nível Sonoro
O ouvido humano não consegue distinguir sons de intensidades muito próximas ou muito fracos. Para isso estabeleceu-se uma escala comparativa para avaliar a intensidade dos sons. A unidade utilizada para medir o nível sonoro é o decibel (dB) e o aparelho é o sanómetro.
Fig. 1 - Anómetro
Audiogramas
Os audiogramas são gráficos onde se representa o limite da audiabilidade em função da frequência e do nível da intensidade sonora.
Uma onda é a propagação de uma perturbação num meio material ou não. Uma onda transporta energia e não matéria. Classificação de Ondas Quanto à sua natureza:
- Ondas Mecânicas: são ondas que se propagam num meio material.
Ex: Ondas do Mar, Ondas Sonoras, Ondas Sísmicas.
- Ondas Electromagnéticas: são as ondas que não precisam de um meio material para se propagarem, propagam-se no vazio (ou no vácuo).
Quanto à direcção da perturbação:
- Ondas Longitudinais: ondas em que a direcção da perturbação é igual à da propagação da onda.
Ex: Ondas Sonoras.
- Ondas Transversais: ondas em que a direcção da perturbação é perpendicular à direcção da propagação da onda.
Ex: Ondas Sísmicas.
Quanto à sua repetição no espaço e ao longo do tempo:
- Onda Não Periódica: as suas características não se repetem no espaço nem ao longo do tempo.
- Onda Periódica: as suas características repetem-se no espaço e ao longo do tempo.
Características de uma onda periódica:
Fig. 1 - Características de uma Onda Periódica
- a elongação é a diferença de posição entre qualquer ponto e o equilíbrio;
- o comprimento de onda (λ) é a distância mínima entre dois pontos que se encontram na mesma fase. A unidade do Sistema Internacional é o metro (m);
- a amplitude (A) corresponde à distância máxima da elongação e exprime-se em metro (unidade de base do Sistema Internacional);
- a frequência da onda (f) corresponde ao número de ciclos (oscilações) que se completam em cada segundo. No sistema internacional de unidades a frequência é expressa em vibrações, ciclos por segundo ou hertz (Hz);
- o período (T) é o intervalo de tempo necessário para se completar um ciclo. O segundo (s) é a unidade do Sistema Internacional para esta grandeza.
