A aurora polar terrestre é causada por elétrons de energia de 1 a 15 keV, além de prótons e partículas alfa, sendo que a luz é produzida quando eles colidem com átomos da atmosfera do planeta, predominantemente oxigênio e nitrogênio, tipicamente em altitudes entre 80 e 150 km. Cada colisão emite parte da energia da partícula para o átomo que é atingido, um processo de ionização, dissociação e excitação de partículas. Quando ocorre ionização, elétrons são despejados do átomo, os quais carregam energia e criam um efeito dominó de ionização em outros átomos. A excitação resulta em emissão, levando o átomo a estados instáveis, sendo que estes emitem luz em freqüências específicas enquanto se estabilizam. Enquanto a estabilização do oxigênio leva até um segundo para acontecer, nitrogênio estabiliza-se e emite luz instantaneamente. Tal processo, que é essencial para a formação da ionosfera terrestre, é comparável ao de uma tela de televisão, no qual elétrons atingem uma superfície de fósforo, alterando o nível de energia das moléculas e resultando na emissão de luz.
De modo geral, o efeito luminoso é dominado pela emissão de átomos de oxigênio em altas camadas atmosféricas (em torno de 200 km de altitude), o que produz a tonalidade verde. Quando a tempestade é forte, camadas mais baixas da atmosfera são atingidas pelo vento solar (em torno de 100 km de altitude), produzindo a tonalidade vermelho escura pela emissão de átomos de nitrogênio (predominante) e oxigênio. Átomos de oxigênio emitem tonalidades de cores bastante variadas, mas as predominantes são o vermelho e o verde.
O fenômeno também pode ser observado com uma iluminação ultravioleta, violeta ou azul, originada de átomos de nitrogênio, sendo que a primeira é um bom meio para observá-lo do espaço (mas não em terra firme, pois a atmosfera absorve os raios UV). O satélite da NASA Polar já observou o efeito em raios X, sendo que a imagem mostra precipitações de elétrons de alta energia.
A interação entre moléculas de oxigênio e nitrogênio, ambas gerando tonalidades na faixa do verde, cria o efeito da "linha verde auroral", como evidenciado pelas imagens da Estação Espacial Internacional. Da mesma forma a interação entre tais átomos pode produzir o efeito da "linha vermelha auroral", ainda que mais raro e presente em altitudes mais altas.
A Terra é constantemente atingida por ventos solares, um fluxo rarefeito de plasma quente (gás de elétrons livres e cátions) emitidos pelo Sol em todas as direções, um resultado de milhões de graus de temperatura da camada mais externa da estrela, a coroa solar. Durante tempestades magnéticas os fluxos podem ser bem mais fortes, assim como o campo magnético interplanetário entre os dois corpos celestes, causando distúrbios pela ionosfera em resposta às tempestades. Tais distúrbios afetam a qualidade da comunicação por rádio ou de sistemas de navegação, além de causar danos para astronautas em tal região, células solares de satélites artificiais, no movimento de bússolas e na ação de radares. A resposta da ionosfera é complexa e de difícil modelagem, dificultando a predição para tais eventos.
A magnetosfera terrestre é uma região do espaço dominada por seu campo magnético. Ela forma um obstáculo no caminho do vento solar, causando sua dispersão em sua volta. Sua largura é de aproximadamente 190 000 km, e durante as noites uma longa cauda magnética é estendida para distâncias ainda maiores.
As auroras geralmente são confinadas em regiões de formato oval, próximas aos pólos magnéticos. Quando a atividade do efeito está calma, a região possui um tamanho médio de 3.000 km, podendo aumentar para 4.000 ou 5.000 km quando os ventos solares são mais intensos.
A fonte de energia da aurora é obtida pelos ventos solares fluindo pela Terra. Tanto a magnetosfera quanto os ventos solares podem conduzir eletricidade. É conhecido que se dois condutores elétricos ligados por um circuito elétrico são imersos em um campo magnético e um deles move-se relativamente ao outro, uma corrente elétrica será gerada no circuito. Geradores elétricos ou dínamos fazem uso de tal processo, mas condutores também podem ser constituídos de plasmas ou ainda outros fluidos. Seguindo a mesma idéia, o vento solar e a magnetosfera são fluidos condutores de eletricidade com movimento relativo, e são capazes de gerar corrente elétrica, que originam tal efeito luminoso.
Como os pólos magnético e geográfico do nosso planeta não estão alinhados, da mesma forma as regiões aurorais não estão alinhadas com o pólo geográfico. Os melhores pontos (chamados pontos de auge) para a observação de auroras encontram-se no Canadá para auroras boreais e na ilha da Tasmânia ou sul da Nova Zelândia para auroras austrais.
Aurora artificial
As auroras também podem ser formadas através de explosões nucleares em altas camadas da atmosfera (em torno de 400 km). Tal fenômeno foi demonstrado pela aurora artificial criada pelo teste nuclear estadunidense Starfish Prime em 9 de julho de 1962. Nessa ocasião o céu da região do Oceano Pacífico foi iluminado pela aurora por mais de sete minutos. Tal efeito foi previsto pelo cientista Nicholas Christofilos, que havia trabalhado em outros projetos sobre explosões nucleares. De acordo com o veterano estadunidense Cecil R. Coale, alguns hotéis no Havaí ofereceram festas da bomba de arco-íris em seus telhados para acompanhar o Starfish Prime, contradizendo relatórios oficiais que indicavam que a aurora artificial era inesperada. O fenômeno também foi registrado em filme nas Ilhas Samoa, em torno de 3 200 km distante da ilha Johnston, local da explosão.
As simulações do efeito em laboratório começaram a ser feitas no final de século XIX pelo cientista norueguês Kristian Birkeland, que provou, utilizando uma câmara de vácuo e uma esfera, que os elétrons eram guiados em tal efeito para as regiões polares da esfera. Recentemente, pesquisadores conseguiram criar um efeito auroral modesto visível da terra ao emitir raios de rádio no céu noturno, tomando uma coloração verde. Da mesma forma que o fenômeno natural, as partículas atingiam a ionosfera, excitando os elétrons no plasma. Com a colisão dos elétrons com a atmosfera terrestre as luzes eram emitidas. Tal experimento também aumentou o conhecimento dos efeitos da ionosfera nas comunicações por rádio
segunda-feira, 7 de fevereiro de 2011
O Que é Campo Magnético
Campo Magnético é o espaço ao redor do ímã onde sua força magnética ou a influência magnética pode ser detectada, o espaço ao redor do campo magnético é cheio de linhas de força magnética, essa propriedade é aproveitada quando são feitos dispositivos de indução magnética, como dínamos e outros tipos de geradores de tensão e corrente.
As linhas de força magnéticas no espaço ao redor do imã são definidas como uma curva fechada contínua em um campo magnético ao longo do qual o pólo norte irá se mover caso esteja livre, e sua direção é dada pela direção a qual o pólo norte isolado irá apontar.
As linhas de forças magnéticas são curvas fechadas e contínuas, e que não se cruzam em nenhum ponto, a característica principal é que elas se repelem mutuamente, além disso, elas sofrem contração lateral, ou seja, elas se curvam ao longo do comprimento do ímã, fora do ímã elas viajam do norte para o sul, mas dentro do ímã, elas viajam do sul para o norte.
A indução Magnética é o fenômeno em que um material magnético desmagnetizado se comporta como um ímã pela simples presença de outro ímã chamado de ímã indutor, mesmo sem estar em contato físico com o ímã.
Vamos a um exemplo, se um pedaço de ferro for colocado no campo magnético de outro ímã, ele ficará magnetizado pelo processo de indução magnética.
Durante a indução magnética, a extremidade da substância desmagnetizada que está mais próxima aos pólos do ímã indutor adquire polaridade contrária, enquanto a outra extremidade adquire a mesma polaridade.
Os pólos que são formados na substância desmagnetizada após a indução magnética são chamados de pólos induzidos.
O grau de magnetismo induzido depende da natureza do material magnético, o grau de magnetismo é diretamente proporcional à força do ímã indutor e inversamente proporcional à distância entre o ímã indutor e o material magnético, lembre-se, não deve ser confundida a indução magnética com a atração magnética.
Os domínios são os milhões de partículas magnéticas que as substâncias magnéticas possuem, e cada uma destas partículas age como um ímã minúsculo.
Um exemplo para não ficar nenhuma dúvida: a terra se comporta como um ímã gigante, a área ao redor da terra onde a influência magnética pode ser detectada é chamado de campo magnético da terra.
O formato do campo magnético da terra é parecido com uma barra magnética gigante enterrada no centro da terra ao longo dos pólos geográficos norte e sul.
O pólo sul deste ímã enterrado está na direção do pólo norte geográfico da terra e o pólo norte do ímã esta na direção do pólo sul geográfico da terra.
O ângulo formado entre o pólo norte magnético e o verdadeiro pólo norte geográfico da terra é chamado de ângulo de variação ou declinação, o campo magnético da terra é mais forte nos pólos norte e sul magnéticos e mais fraco próximo ao equador.
A terra induz seus próprios pólos magnéticos em ímãs mantidos em algum lugar durante um certo tempo, isto tem como resultado o enfraquecimento do poder magnético do ímã, e para prevenir esta perda de magnetismo é que são usados protetores magnéticos.
Os protetores magnéticos são pedaços de ferro doce que são colocados nos pólos de um ímã em formato de barra ou ferradura, o objetivo é prevenir a perda de magnetismo e também para preservar a formação de cadeias magnéticas fechadas.
Você pode comprovar a indução magnética de forma bem simples, consiga um pedaço de imã de tamanho médio, numa oficina de eletrônica existem alto-falantes que tem imãs que não serão mais usados, ou em ferro velho, você vai precisar também de um pedaço de ferro não muito grande, o resultado melhor é com pedaço de imã, enrole no ferro (ou imã) 200 voltas de fio esmaltado 28 AWG.
Enrole para as espiras ficar bem juntas e umas sobre as outras e depois enroladas fixe o fio, fita isolante serve, raspe as duas pontas dos fios e solde um LED vermelho, não tem posição de soldar nesse caso, coloque o ferro com o fio enrolado num lugar firme de forma que fique uma parte livre e que você possa movimentar o imã bem rápido no sentido vai e vem, quando você realizar o procedimento de passagem por perto bem rápido, vai haver indução magnética nos fios e por sua vez o LED irá acender sem que você use bateria ou fonte, você mesmo vai estar gerando a energia para acender o LED, lembre-se, você deve movimentar o imã o mais rápido que puder e o mais próximo possível sem encostar, é assim que funciona a indução magnética.
Se você ainda duvida da existência dos campos magnéticos nos ambientes, aqui vai mais uma forma de provar tal fato: você deve ter tv em casa, pode ser o monitor do PC também, mas não pode ser de LCD, pegue um alto-falante e fique a dois metros do tubo de imagem da TV ou do tubo de imagem do monitor, quanto maior o imã, maior é o efeito, movimente o imã que você tem nas mãos e observe o que acontece com a imagem do monitor, quando acabar a brincadeira, não deixe o imã por perto porque senão ele desconcentra os feixes magnéticos e a imagem fica com as cores deformadas, essa é uma prova que pode ser vista e comprovada por qualquer pessoa, e os campos magnéticos e a indução magnética tem a sua existência comprovada, não é mágica, é ciência.
As linhas de força magnéticas no espaço ao redor do imã são definidas como uma curva fechada contínua em um campo magnético ao longo do qual o pólo norte irá se mover caso esteja livre, e sua direção é dada pela direção a qual o pólo norte isolado irá apontar.
A indução Magnética é o fenômeno em que um material magnético desmagnetizado se comporta como um ímã pela simples presença de outro ímã chamado de ímã indutor, mesmo sem estar em contato físico com o ímã.
Vamos a um exemplo, se um pedaço de ferro for colocado no campo magnético de outro ímã, ele ficará magnetizado pelo processo de indução magnética.
Durante a indução magnética, a extremidade da substância desmagnetizada que está mais próxima aos pólos do ímã indutor adquire polaridade contrária, enquanto a outra extremidade adquire a mesma polaridade.
Os pólos que são formados na substância desmagnetizada após a indução magnética são chamados de pólos induzidos.
Os domínios são os milhões de partículas magnéticas que as substâncias magnéticas possuem, e cada uma destas partículas age como um ímã minúsculo.
Um exemplo para não ficar nenhuma dúvida: a terra se comporta como um ímã gigante, a área ao redor da terra onde a influência magnética pode ser detectada é chamado de campo magnético da terra.
O formato do campo magnético da terra é parecido com uma barra magnética gigante enterrada no centro da terra ao longo dos pólos geográficos norte e sul.
O pólo sul deste ímã enterrado está na direção do pólo norte geográfico da terra e o pólo norte do ímã esta na direção do pólo sul geográfico da terra.
O ângulo formado entre o pólo norte magnético e o verdadeiro pólo norte geográfico da terra é chamado de ângulo de variação ou declinação, o campo magnético da terra é mais forte nos pólos norte e sul magnéticos e mais fraco próximo ao equador.
Você pode comprovar a indução magnética de forma bem simples, consiga um pedaço de imã de tamanho médio, numa oficina de eletrônica existem alto-falantes que tem imãs que não serão mais usados, ou em ferro velho, você vai precisar também de um pedaço de ferro não muito grande, o resultado melhor é com pedaço de imã, enrole no ferro (ou imã) 200 voltas de fio esmaltado 28 AWG.
Enrole para as espiras ficar bem juntas e umas sobre as outras e depois enroladas fixe o fio, fita isolante serve, raspe as duas pontas dos fios e solde um LED vermelho, não tem posição de soldar nesse caso, coloque o ferro com o fio enrolado num lugar firme de forma que fique uma parte livre e que você possa movimentar o imã bem rápido no sentido vai e vem, quando você realizar o procedimento de passagem por perto bem rápido, vai haver indução magnética nos fios e por sua vez o LED irá acender sem que você use bateria ou fonte, você mesmo vai estar gerando a energia para acender o LED, lembre-se, você deve movimentar o imã o mais rápido que puder e o mais próximo possível sem encostar, é assim que funciona a indução magnética.
Se você ainda duvida da existência dos campos magnéticos nos ambientes, aqui vai mais uma forma de provar tal fato: você deve ter tv em casa, pode ser o monitor do PC também, mas não pode ser de LCD, pegue um alto-falante e fique a dois metros do tubo de imagem da TV ou do tubo de imagem do monitor, quanto maior o imã, maior é o efeito, movimente o imã que você tem nas mãos e observe o que acontece com a imagem do monitor, quando acabar a brincadeira, não deixe o imã por perto porque senão ele desconcentra os feixes magnéticos e a imagem fica com as cores deformadas, essa é uma prova que pode ser vista e comprovada por qualquer pessoa, e os campos magnéticos e a indução magnética tem a sua existência comprovada, não é mágica, é ciência.
Polaridades Tensão CC/CA
Grande parte dos estudantes de eletricidade começam a trabalhar com o que é conhecido como tensão contínua, que é a eletricidade se segue em uma só direção e sempre constante.
Uma tensão constante com polaridade, é chamada de tensão contínua, nos esquemas são utilizadas as letras DCV por convenção internacional para informar o tipo de tensão que aquela parte do circuito necessita para funcionar, a tensão contínua é um tipo de energia elétrica produzida por uma bateria com terminais positivo e negativo, ou pode ser tensão contínua gerada pela fricção de certos tipos de materiais uns contra os outros, também pode uma tensão que teve um "tratamento" para ser tornar tensão contínua.
Tal como é útil, é fácil e necessário entender como é a tensão contínua (DC), pois a tensão contínua não é o único tipo de eletricidade que é usada.
As fontes de energia elétrica como as populares fontes de energia eletro-mecânicas produzida por geradores, são naturalmente tensões de polaridades alternadas, invertendo positivo e negativo até que se estabeleça uma interrupção da passagem da tensão, como uma chave que desliga um circuito, por exemplo.
A tensão e a corrente tem uma relacão direta, onde não existe tensão, não existe corrente, mas ao contrário, poderá existir tensão mas não existir corrente, como por exemplo, uma bateria descarregada, se for medida a tensão, ela pode mostrar que tem 12 volts, mas ao solicitar corrente a tensão cai imediatamente porque falta corrente.
Já notou quando o carro não pega porque a bateria está fraca? Antes de virar a chave existia tensão, mas ao solicitar corrente, a bateria perde o poder de virar o motor, se for colocado um voltímetro no momento de fazer um motor qualquer pegar, vai ser notada uma queda de tensão na bateria, e assim que a chave é solta ou que o motor péga, a tensão volta ao nível normal.
A tensão alternada pode ser comparada com uma tensão de comutação com corrente sem polarização, ou como uma mudança de direção para frente e para trás com tempos determinados e constantes, e pelo fato de ficar mudando de ciclos, esta éGrande parte dos estudantes de eletricidade começam a trabalhar com o que é conhecido como tensão contínua, que é a eletricidade se segue em uma só direção e sempre constante.
Uma tensão constante com polaridade, é chamada de tensão contínua, nos esquemas são utilizadas as letras DCV por convenção internacional para informar o tipo de tensão que aquela parte do circuito necessita para funcionar, a tensão contínua é um tipo de energia elétrica produzida por uma bateria com terminais positivo e negativo, ou pode ser tensão contínua gerada pela fricção de certos tipos de materiais uns contra os outros, também pode uma tensão que teve um "tratamento" para ser tornar tensão contínua.
Tal como é útil, é fácil e necessário entender como é a tensão contínua (DC), pois a tensão contínua não é o único tipo de eletricidade que é usada.
As fontes de energia elétrica como as populares fontes de energia eletro-mecânicas produzida por geradores, são naturalmente tensões de polaridades alternadas, invertendo positivo e negativo até que se estabeleça uma interrupção da passagem da tensão, como uma chave que desliga um circuito, por exemplo.
A tensão e a corrente tem uma relacão direta, onde não existe tensão, não existe corrente, mas ao contrário, poderá existir tensão mas não existir corrente, como por exemplo, uma bateria descarregada, se for medida a tensão, ela pode mostrar que tem 12 volts, mas ao solicitar corrente a tensão cai imediatamente porque falta corrente.
Já notou quando o carro não pega porque a bateria está fraca? Antes de virar a chave existia tensão, mas ao solicitar corrente, a bateria perde o poder de virar o motor, se for colocado um voltímetro no momento de fazer um motor qualquer pegar, vai ser notada uma queda de tensão na bateria, e assim que a chave é solta ou que o motor péga, a tensão volta ao nível normal.
A tensão alternada pode ser comparada com uma tensão de comutação com corrente sem polarização, ou como uma mudança de direção para frente e para trás com tempos determinados e constantes, e pelo fato de ficar mudando de ciclos, esta é a eletricidade conhecida como tensão alternada, e para identificar determinados pontos de um circuito elétrico onde existe (ou deve existir) tensão alternada, por convenção internacional, são utilizadas as letras ACV, que é a abreviatura de Current Alternate Voltage, deve ser lembrado que onde a tensão for contínua, a corrente também será contínua, e onde a tensão for alternada a corrente também será alternada .
Observe a figura a abaixo, à esquerda, corrente contínua, que só segue em uma direção, à direita, corrente alternada, que segue em ambas as direções. a eletricidade conhecida como tensão alternada, e para identificar determinados pontos de um circuito elétrico onde existe (ou deve existir) tensão alternada, por convenção internacional, são utilizadas as letras ACV, que é a abreviatura de Current Alternate Voltage, deve ser lembrado que onde a tensão for contínua, a corrente também será contínua, e onde a tensão for alternada a corrente também será alternada .
Observe a figura a abaixo, à esquerda, corrente contínua, que só segue em uma direção, à direita, corrente alternada, que segue em ambas as direções.
Uma tensão constante com polaridade, é chamada de tensão contínua, nos esquemas são utilizadas as letras DCV por convenção internacional para informar o tipo de tensão que aquela parte do circuito necessita para funcionar, a tensão contínua é um tipo de energia elétrica produzida por uma bateria com terminais positivo e negativo, ou pode ser tensão contínua gerada pela fricção de certos tipos de materiais uns contra os outros, também pode uma tensão que teve um "tratamento" para ser tornar tensão contínua.
Tal como é útil, é fácil e necessário entender como é a tensão contínua (DC), pois a tensão contínua não é o único tipo de eletricidade que é usada.
As fontes de energia elétrica como as populares fontes de energia eletro-mecânicas produzida por geradores, são naturalmente tensões de polaridades alternadas, invertendo positivo e negativo até que se estabeleça uma interrupção da passagem da tensão, como uma chave que desliga um circuito, por exemplo.
A tensão e a corrente tem uma relacão direta, onde não existe tensão, não existe corrente, mas ao contrário, poderá existir tensão mas não existir corrente, como por exemplo, uma bateria descarregada, se for medida a tensão, ela pode mostrar que tem 12 volts, mas ao solicitar corrente a tensão cai imediatamente porque falta corrente.
Já notou quando o carro não pega porque a bateria está fraca? Antes de virar a chave existia tensão, mas ao solicitar corrente, a bateria perde o poder de virar o motor, se for colocado um voltímetro no momento de fazer um motor qualquer pegar, vai ser notada uma queda de tensão na bateria, e assim que a chave é solta ou que o motor péga, a tensão volta ao nível normal.
A tensão alternada pode ser comparada com uma tensão de comutação com corrente sem polarização, ou como uma mudança de direção para frente e para trás com tempos determinados e constantes, e pelo fato de ficar mudando de ciclos, esta éGrande parte dos estudantes de eletricidade começam a trabalhar com o que é conhecido como tensão contínua, que é a eletricidade se segue em uma só direção e sempre constante.
Uma tensão constante com polaridade, é chamada de tensão contínua, nos esquemas são utilizadas as letras DCV por convenção internacional para informar o tipo de tensão que aquela parte do circuito necessita para funcionar, a tensão contínua é um tipo de energia elétrica produzida por uma bateria com terminais positivo e negativo, ou pode ser tensão contínua gerada pela fricção de certos tipos de materiais uns contra os outros, também pode uma tensão que teve um "tratamento" para ser tornar tensão contínua.
Tal como é útil, é fácil e necessário entender como é a tensão contínua (DC), pois a tensão contínua não é o único tipo de eletricidade que é usada.
As fontes de energia elétrica como as populares fontes de energia eletro-mecânicas produzida por geradores, são naturalmente tensões de polaridades alternadas, invertendo positivo e negativo até que se estabeleça uma interrupção da passagem da tensão, como uma chave que desliga um circuito, por exemplo.
A tensão e a corrente tem uma relacão direta, onde não existe tensão, não existe corrente, mas ao contrário, poderá existir tensão mas não existir corrente, como por exemplo, uma bateria descarregada, se for medida a tensão, ela pode mostrar que tem 12 volts, mas ao solicitar corrente a tensão cai imediatamente porque falta corrente.
Já notou quando o carro não pega porque a bateria está fraca? Antes de virar a chave existia tensão, mas ao solicitar corrente, a bateria perde o poder de virar o motor, se for colocado um voltímetro no momento de fazer um motor qualquer pegar, vai ser notada uma queda de tensão na bateria, e assim que a chave é solta ou que o motor péga, a tensão volta ao nível normal.
A tensão alternada pode ser comparada com uma tensão de comutação com corrente sem polarização, ou como uma mudança de direção para frente e para trás com tempos determinados e constantes, e pelo fato de ficar mudando de ciclos, esta é a eletricidade conhecida como tensão alternada, e para identificar determinados pontos de um circuito elétrico onde existe (ou deve existir) tensão alternada, por convenção internacional, são utilizadas as letras ACV, que é a abreviatura de Current Alternate Voltage, deve ser lembrado que onde a tensão for contínua, a corrente também será contínua, e onde a tensão for alternada a corrente também será alternada .
Observe a figura a abaixo, à esquerda, corrente contínua, que só segue em uma direção, à direita, corrente alternada, que segue em ambas as direções. a eletricidade conhecida como tensão alternada, e para identificar determinados pontos de um circuito elétrico onde existe (ou deve existir) tensão alternada, por convenção internacional, são utilizadas as letras ACV, que é a abreviatura de Current Alternate Voltage, deve ser lembrado que onde a tensão for contínua, a corrente também será contínua, e onde a tensão for alternada a corrente também será alternada .
Observe a figura a abaixo, à esquerda, corrente contínua, que só segue em uma direção, à direita, corrente alternada, que segue em ambas as direções.
sexta-feira, 28 de janeiro de 2011
quem foi Samuel Morse
Samuel Finley Breese Morse (Charlestown, 27 de abril de 1791 — Nova Iorque, 2 de abril de 1872) foi um inventor e pintor de retratos e cenas históricas estadunidense. Tornou-se mundialmente célebre pela suas invenções: o código morse e o telégrafo com fios, em 1843.
Era filho de um pastor protestante numa família com grandes traduções puritanas.
Aos 14 anos foi para a Universidade de Yale onde começou interessar-se pela pintura e electricidade.Esta última atraí-o muito, mas apenas como forma de estudo.
Ainda na época de colégio, Morse escreveu uma carta aos pais dizendo que queria se tornar um pintor. Os pais, preocupados com o futuro do filho, preferiram transformá-lo num vendedor de livros. Desse modo, Morse passou a vender livros de dia e a pintar à noite. Ante a persistência do artista, os pais decidiram mandar o filho para Londres para que estudasse artes na Royal Academy.
Ao retornar aos Estados Unidos, casou-se em 1818 e, logo em seguida, vieram os filhos: dois meninos e uma menina. Morse lutava com dificuldades, uma vez que à época não havia muitos interessados em retratos.
Em 1825, após o falecimento da sua esposa, Morse retornou à Europa, levando os seus filhos e uma cunhada.
Em 1826 fundou uma sociedade artística que, em breve, se transformou na Academia Nacional de Desenho. A partir de 1832 ensinou pintura e escultura na Universidade de Nova Iorque, atingindo a fama de excelente retratista. Clarisse foi uma das coperadores de Morse, ela ajudou-o nos seus experimentos para o telégrafo com fios Saiba mais em atopedia e em google
Em 1829 retorno a Europa e estabeleceu-se em Paris.
Aos 14 anos foi para a Universidade de Yale onde começou interessar-se pela pintura e electricidade.Esta última atraí-o muito, mas apenas como forma de estudo.
Ainda na época de colégio, Morse escreveu uma carta aos pais dizendo que queria se tornar um pintor. Os pais, preocupados com o futuro do filho, preferiram transformá-lo num vendedor de livros. Desse modo, Morse passou a vender livros de dia e a pintar à noite. Ante a persistência do artista, os pais decidiram mandar o filho para Londres para que estudasse artes na Royal Academy.
Ao retornar aos Estados Unidos, casou-se em 1818 e, logo em seguida, vieram os filhos: dois meninos e uma menina. Morse lutava com dificuldades, uma vez que à época não havia muitos interessados em retratos.
Em 1825, após o falecimento da sua esposa, Morse retornou à Europa, levando os seus filhos e uma cunhada.
Em 1826 fundou uma sociedade artística que, em breve, se transformou na Academia Nacional de Desenho. A partir de 1832 ensinou pintura e escultura na Universidade de Nova Iorque, atingindo a fama de excelente retratista. Clarisse foi uma das coperadores de Morse, ela ajudou-o nos seus experimentos para o telégrafo com fios Saiba mais em atopedia e em google
Em 1829 retorno a Europa e estabeleceu-se em Paris.
Era filho de um pastor protestante numa família com grandes traduções puritanas.
Aos 14 anos foi para a Universidade de Yale onde começou interessar-se pela pintura e electricidade.Esta última atraí-o muito, mas apenas como forma de estudo.
Ainda na época de colégio, Morse escreveu uma carta aos pais dizendo que queria se tornar um pintor. Os pais, preocupados com o futuro do filho, preferiram transformá-lo num vendedor de livros. Desse modo, Morse passou a vender livros de dia e a pintar à noite. Ante a persistência do artista, os pais decidiram mandar o filho para Londres para que estudasse artes na Royal Academy.
Ao retornar aos Estados Unidos, casou-se em 1818 e, logo em seguida, vieram os filhos: dois meninos e uma menina. Morse lutava com dificuldades, uma vez que à época não havia muitos interessados em retratos.
Em 1825, após o falecimento da sua esposa, Morse retornou à Europa, levando os seus filhos e uma cunhada.
Em 1826 fundou uma sociedade artística que, em breve, se transformou na Academia Nacional de Desenho. A partir de 1832 ensinou pintura e escultura na Universidade de Nova Iorque, atingindo a fama de excelente retratista. Clarisse foi uma das coperadores de Morse, ela ajudou-o nos seus experimentos para o telégrafo com fios Saiba mais em atopedia e em google
Em 1829 retorno a Europa e estabeleceu-se em Paris.
Ainda na época de colégio, Morse escreveu uma carta aos pais dizendo que queria se tornar um pintor. Os pais, preocupados com o futuro do filho, preferiram transformá-lo num vendedor de livros. Desse modo, Morse passou a vender livros de dia e a pintar à noite. Ante a persistência do artista, os pais decidiram mandar o filho para Londres para que estudasse artes na Royal Academy.
Ao retornar aos Estados Unidos, casou-se em 1818 e, logo em seguida, vieram os filhos: dois meninos e uma menina. Morse lutava com dificuldades, uma vez que à época não havia muitos interessados em retratos.
Em 1825, após o falecimento da sua esposa, Morse retornou à Europa, levando os seus filhos e uma cunhada.
Em 1826 fundou uma sociedade artística que, em breve, se transformou na Academia Nacional de Desenho. A partir de 1832 ensinou pintura e escultura na Universidade de Nova Iorque, atingindo a fama de excelente retratista. Clarisse foi uma das coperadores de Morse, ela ajudou-o nos seus experimentos para o telégrafo com fios Saiba mais em atopedia e em google
Em 1829 retorno a Europa e estabeleceu-se em Paris.
Via-Íris, a Via Láctea multicolorida
Olhando a nossa galáxia com "olhos" variados...
Existem pouco mais de cinco mil estrelas que podem ser vistas individualmente a olho nu. Isto, na Antiguidade, os gregos já sabiam, e qualquer pessoa pode verificar que são muitas as estrelas visíveis, uma a uma, com a vista "desarmada". Mas a nossa galáxia possui bilhões de estrelas, e estas não podem ser vistas nas suas individualidades mas sim como uma faixa esbranquiçada que corre pelo céu noturno! Esta faixa, um verdadeiro ribeirão, riacho, regato, rio "de leite", é a nossa Via Láctea!
O aspecto leitoso -- esbranquiçado -- é o resultado da sensibilidade reduzida de nossos olhos, a qual é insuficiente para a observação das cores reais das estrelas mais distantes, portanto, mais fracas. É o que acontece também, por exemplo, ao entrarmos numa sala de cinema na escuridão. Neste caso enxergaremos tudo em preto e branco. Os nossos olhos não veem as cores, se a intensidade luminosa for baixa.
Mas se usarmos instrumentos apropriados veremos a transformação de nossa Via Láctea em um verdadeiro arco-íris galáctico! Ela se transformará na Via-Íris!
A Natureza faz, de forma belíssima, no fenômeno do arco-íris, a separação da luz nas várias cores que a constituem. As famosas "sete cores" do arco-íris são: violeta, índigo, azul, verde, amarelo, laranja e vermelho. Na verdade, vemos um contínuo de cores, mas os nossos olhos e a tradição popular destacam estes sete matizes principais. A Física atribui a cada cor uma propriedade denominada "comprimento de onda". Assim, o violeta tem o menor comprimento de onda e, no outro extremo, o vermelho tem o maior comprimento de onda. Estas cores pertencem ao chamado "espectro visível".
O arco-íris é produzido pela refração da luz solar nas gotas de chuva suspensas no ar. A luz do Sol é formada pela mistura de todas as cores do arco-íris. Vemos aqui o arco primário e o secundário, à direita. Esta é uma bela representação do espectro visível.
(Crédito: Domínio público)
A Via Láctea pode ser vista em toda a sua beleza multicolorida se for observada utilizando-se um detector de imagem. A exposição pode ser longa o suficiente para que as suas cores apareçam. As estrelas possuem cores diversas, e elas aparecem na imagem obtida com o auxílio de uma câmera apropriada. No exemplo que apresentamos aqui foi utilizada uma câmera fotográfica de 35 mm, e o detector é um filme colorido convencional.
Pouco mais de um terço da Via Láctea, no visível, fotografada pelo astrônomo alemão Axel Mellinger, utilizando uma câmera comum e filme colorido. As fotos foram feitas entre julho/1997 e janeiro/1999, em sítios localizados nos Estados Unidos, África do Sul e Alemanha.
(Crédito: Axel Mellinger)
Pode-se ver que o "caminho leitoso" é na verdade uma vibrante mistura de cores e manchas pretas. Estas manchas são causadas pela poeira interestelar -- sim, poeira mesmo! -- que obscurece a luz das estrelas localizadas por trás delas.
Mas agora vamos a algo mais fantástico: a verdadeira Via-Íris! A Via Láctea pode ser observada utilizando-se uma variedade grande de instrumentos e detectores, e não só no visível. O visível, ou óptico, corresponde à faixa do espectro eletromagnético que vemos com os nossos olhos, e admiramos tão deslumbrados num arco-íris. Vamos agora ver como é a Via Láctea, se tivéssemos olhos de ondas de rádio, de infravermelho, de raios X e de raios gama!
A Via-Íris, ou, a Via Láctea Multionda. Cada faixa corresponde à imagem da Via Láctea observada numa faixa diferente de comprimento de onda. A faixa do alto corresponde ao maior comprimento de onda -- ondas de rádio, na frequência de 408 MHz --, e a faixa de baixo ao menor comprimento de onda -- raios gama. Cada faixa representa a emissão de uma categoria diferente de fontes de radiação.
(Crédito: Montagem/NASA)
Cada faixa da Via-Íris, na coleção de imagens aqui mostrada, representa a emissão de radiação eletromagnética de variadas fontes. Para que todas estas radiações sejam detectadas é necessário a utilização de diferentes detectores. As cores que representam estas emissões são artificiais, com exceção da emissão na faixa óptica.
Resumidamente, vamos identificar os principais emissores, a partir da faixa do alto, na montagem da NASA, que possui dez faixas. Confira na figura.
(1) Ondas de rádio, de 408 MHz, provenientes de elétrons energéticos, que se movem no campo magnético interestelar; (2) ondas de rádio, de 1,4 GHz, emitidas pelo hidrogênio atômico; (3) ondas de rádio, de 2,5 GHz, de elétrons energéticos e gás quente, ionizado; (4) ondas de rádio emitidas pelo monóxido de carbono, e indicativas da presença de hidrogênio molecular; (5) infravermelho emitido pela poeira interestelar, aquecida pela luz das estrelas; (6) infravermelho de comprimento de onda médio emitido por moléculas orgânicas complexas; (7) infravermelho próximo -- do visível -- emitido por estrelas frias e velhas da Via Láctea, que, a propósito, são a maioria entre as estrelas da Galáxia; (8) óptico ou visível, emitido principalmente por estrelas e nuvens de gás ionizado; (9) raios X de baixa energia emitidos por gás quente; e, finalmente, (10) raios gama, altamente energéticos, emitidos pelas colisões de partículas de grande energia -- os chamados "raios cósmicos" -- com núcleos de hidrogênio presentes nas nuvens gasosas interestelares.
Ufa! Esta é a Via-Íris.
O conhecimento é a mais alta e imensurável riqueza que se pode possuir, porque permite descobrir o maravilhoso tesouro que o homem tem dentro de si mesmo
Existem pouco mais de cinco mil estrelas que podem ser vistas individualmente a olho nu. Isto, na Antiguidade, os gregos já sabiam, e qualquer pessoa pode verificar que são muitas as estrelas visíveis, uma a uma, com a vista "desarmada". Mas a nossa galáxia possui bilhões de estrelas, e estas não podem ser vistas nas suas individualidades mas sim como uma faixa esbranquiçada que corre pelo céu noturno! Esta faixa, um verdadeiro ribeirão, riacho, regato, rio "de leite", é a nossa Via Láctea!
O aspecto leitoso -- esbranquiçado -- é o resultado da sensibilidade reduzida de nossos olhos, a qual é insuficiente para a observação das cores reais das estrelas mais distantes, portanto, mais fracas. É o que acontece também, por exemplo, ao entrarmos numa sala de cinema na escuridão. Neste caso enxergaremos tudo em preto e branco. Os nossos olhos não veem as cores, se a intensidade luminosa for baixa.
Mas se usarmos instrumentos apropriados veremos a transformação de nossa Via Láctea em um verdadeiro arco-íris galáctico! Ela se transformará na Via-Íris!
A Natureza faz, de forma belíssima, no fenômeno do arco-íris, a separação da luz nas várias cores que a constituem. As famosas "sete cores" do arco-íris são: violeta, índigo, azul, verde, amarelo, laranja e vermelho. Na verdade, vemos um contínuo de cores, mas os nossos olhos e a tradição popular destacam estes sete matizes principais. A Física atribui a cada cor uma propriedade denominada "comprimento de onda". Assim, o violeta tem o menor comprimento de onda e, no outro extremo, o vermelho tem o maior comprimento de onda. Estas cores pertencem ao chamado "espectro visível".
O arco-íris é produzido pela refração da luz solar nas gotas de chuva suspensas no ar. A luz do Sol é formada pela mistura de todas as cores do arco-íris. Vemos aqui o arco primário e o secundário, à direita. Esta é uma bela representação do espectro visível.
(Crédito: Domínio público)
A Via Láctea pode ser vista em toda a sua beleza multicolorida se for observada utilizando-se um detector de imagem. A exposição pode ser longa o suficiente para que as suas cores apareçam. As estrelas possuem cores diversas, e elas aparecem na imagem obtida com o auxílio de uma câmera apropriada. No exemplo que apresentamos aqui foi utilizada uma câmera fotográfica de 35 mm, e o detector é um filme colorido convencional.
Pouco mais de um terço da Via Láctea, no visível, fotografada pelo astrônomo alemão Axel Mellinger, utilizando uma câmera comum e filme colorido. As fotos foram feitas entre julho/1997 e janeiro/1999, em sítios localizados nos Estados Unidos, África do Sul e Alemanha.
(Crédito: Axel Mellinger)
Pode-se ver que o "caminho leitoso" é na verdade uma vibrante mistura de cores e manchas pretas. Estas manchas são causadas pela poeira interestelar -- sim, poeira mesmo! -- que obscurece a luz das estrelas localizadas por trás delas.
Mas agora vamos a algo mais fantástico: a verdadeira Via-Íris! A Via Láctea pode ser observada utilizando-se uma variedade grande de instrumentos e detectores, e não só no visível. O visível, ou óptico, corresponde à faixa do espectro eletromagnético que vemos com os nossos olhos, e admiramos tão deslumbrados num arco-íris. Vamos agora ver como é a Via Láctea, se tivéssemos olhos de ondas de rádio, de infravermelho, de raios X e de raios gama!
A Via-Íris, ou, a Via Láctea Multionda. Cada faixa corresponde à imagem da Via Láctea observada numa faixa diferente de comprimento de onda. A faixa do alto corresponde ao maior comprimento de onda -- ondas de rádio, na frequência de 408 MHz --, e a faixa de baixo ao menor comprimento de onda -- raios gama. Cada faixa representa a emissão de uma categoria diferente de fontes de radiação.
(Crédito: Montagem/NASA)
Cada faixa da Via-Íris, na coleção de imagens aqui mostrada, representa a emissão de radiação eletromagnética de variadas fontes. Para que todas estas radiações sejam detectadas é necessário a utilização de diferentes detectores. As cores que representam estas emissões são artificiais, com exceção da emissão na faixa óptica.
Resumidamente, vamos identificar os principais emissores, a partir da faixa do alto, na montagem da NASA, que possui dez faixas. Confira na figura.
(1) Ondas de rádio, de 408 MHz, provenientes de elétrons energéticos, que se movem no campo magnético interestelar; (2) ondas de rádio, de 1,4 GHz, emitidas pelo hidrogênio atômico; (3) ondas de rádio, de 2,5 GHz, de elétrons energéticos e gás quente, ionizado; (4) ondas de rádio emitidas pelo monóxido de carbono, e indicativas da presença de hidrogênio molecular; (5) infravermelho emitido pela poeira interestelar, aquecida pela luz das estrelas; (6) infravermelho de comprimento de onda médio emitido por moléculas orgânicas complexas; (7) infravermelho próximo -- do visível -- emitido por estrelas frias e velhas da Via Láctea, que, a propósito, são a maioria entre as estrelas da Galáxia; (8) óptico ou visível, emitido principalmente por estrelas e nuvens de gás ionizado; (9) raios X de baixa energia emitidos por gás quente; e, finalmente, (10) raios gama, altamente energéticos, emitidos pelas colisões de partículas de grande energia -- os chamados "raios cósmicos" -- com núcleos de hidrogênio presentes nas nuvens gasosas interestelares.
Ufa! Esta é a Via-Íris.
O conhecimento é a mais alta e imensurável riqueza que se pode possuir, porque permite descobrir o maravilhoso tesouro que o homem tem dentro de si mesmo
ondas Introdução a Física
Em nossa vida diária, estamos continuamente em contato com diversos tipos de ondas. Algumas destas ondas são velhas conhecidas como é o caso do som, em que sem ele não existiria a comunicação verbal, muito menos a audição, ou então a luz, responsável por fenômenos tão complexos como a visão dos animais e a fotossíntese das plantas, em que sem ela não existira vida na Terra.
Deste modo, algumas destas ondas podemos ver (luz, pulsos produzidos por uma corda esticada, ondas que se propagam na superfície da água quando algum objeto cai sobre ela, etc), outras podemos ouvir (deste o mais irritante barulho, até a mais melodiosa sinfonia) e outras não podemos ver nem ouvir mas nem por isso deixam de existir ou ter menor importância sobre os mecanismos que regem a natureza.
Apesar de existirem ondas de origem e natureza diversas (luz é onda eletromagnética ao passo que o som é onda mecânica), todas elas possuem algo em comum: são energias propagando-se por um meio, que não é transportado nessa propagação.
O estudo das ondas é relevante não só pela beleza de conhecer os mecanismos que produzem o pôr-do-Sol ou um arco-íris, mas pelos benefícios tecnológicos decorrentes a este estudo, como o advento dos meios de comunicação (telégrafo, o aparelho de AM/FM, a televisão, telefone, etc), ou o uso dos raios-x no diagnóstico de fraturas e/ou doenças, que fizeram emergir todo um campo da física aplicada à medicina.
Por isto, os conceitos relativos à mecânica ondulatória são importantes para que se compreenda o mundo como ele é, mesclando suas partes poéticas como a música com as tecnologicamente investigadas como a eletrônica.
Para finalizar, com o aparecimento da mecânica quântica no começo do século XX, descobriu-se que tudo o que existe na natureza vibra (átomos, moléculas, pêndulos, etc), de modo que hoje em dia a compreensão dos fenômenos oscilatórios representam um papel primordial no entendimento do Universo.
Quadro sinótico dos fenômenos ondulatórios
De acordo com o exposto anteriormente, concluímos que as ondas desempenham um papel fundamental em nossas vidas, sendo portanto indispensável o conhecimento de suas leis básicas. Como a mecânica ondulatória apareceu justamente para investigar e aprimorar o conhecimento humano nesta importante sub-área da física, obtemos a seguinte definição:
Mecânica Ondulatória
Pode ser definida como a parte da física que estuda as ondas de um modo geral, preocupando-se com suas formas de produção, propagação e absorção, além de suas propriedades.
A reflexão de uma onda ocorre após incidir num meio de características diferentes e retornar a se propagar no meio inicial. Qualquer que seja o tipo da onda considerada, o sentido de seu movimento é invertido. Porém o módulo de sua velocidade não se altera. Isto decorre do fato de que a onda continua a se propagar no mesmo meio.
EX.: O princípio do funcionamento do espelho é tão somente uma reflexão das ondas luminosas nele incidentes. Deste modo, vemos nossa própria imagem no espelho quando raios de luz que saem de nossos corpos (o qual por si só, já é uma reflexão), atingem a superfície do espelho e chega até os
Refração
Denomina-se refração a passagem de uma onda de um meio para outro de características diferentes (densidade, textura, etc). Qualquer que seja o tipo de onda considerada, verifica-se que o sentido e velocidade de propagação não são mais os mesmos de antes da refração. Isto acontece pois o meio apresenta propriedades distintas das do meio antigo.
EX.: A refração ocorre, por exemplo, quando colocamos uma colher dentro de um copo d'água e verificamos que a colher parece sofrer uma "quebra" da parte que está dentro da água para com a parte que está fora da água. Isto ocorre devido ao fato da direção original de propagação da luz ter sido desviado devido à mudança do meio.
Polarização
A Polarização, é um fenômeno que acontece somente com as ondas transversais. Consiste na seleção de um plano de vibração frente aos outros por um objeto, ou seja, se incidir ondas com todos os planos de vibração num certo objeto, este acaba deixando passar apenas aquelas perturbações que ocorrem num determinado plano.
EX.: Uma aplicação da polarização é a fotografia de superfícies altamente refletoras como é o caso de vitrines de lojas, sem que nelas apareça o reflexo da imagem do fotógrafo. Para isto, utiliza-se um polarizador, que funciona como um filtro, não deixando passar os raios que saem do fotógrafo chegarem até o interior da máquina fotográfica.
Denomina-se refração a passagem de uma onda de um meio para outro de características diferentes (densidade, textura, etc). Qualquer que seja o tipo de onda considerada, verifica-se que o sentido e velocidade de propagação não são mais os mesmos de antes da refração. Isto acontece pois o meio apresenta propriedades distintas das do meio antigo.
EX.: A refração ocorre, por exemplo, quando colocamos uma colher dentro de um copo d'água e verificamos que a colher parece sofrer uma "quebra" da parte que está dentro da água para com a parte que está fora da água. Isto ocorre devido ao fato da direção original de propagação da luz ter sido desviado devido à mudança do meio.
Polarização
A Polarização, é um fenômeno que acontece somente com as ondas transversais. Consiste na seleção de um plano de vibração frente aos outros por um objeto, ou seja, se incidir ondas com todos os planos de vibração num certo objeto, este acaba deixando passar apenas aquelas perturbações que ocorrem num determinado plano.
EX.: Uma aplicação da polarização é a fotografia de superfícies altamente refletoras como é o caso de vitrines de lojas, sem que nelas apareça o reflexo da imagem do fotógrafo. Para isto, utiliza-se um polarizador, que funciona como um filtro, não deixando passar os raios que saem do fotógrafo chegarem até o interior da máquina fotográfica.
Dispersão
A Dispersão, é um fenômeno que acontece quando uma onda, resultante da superposição de várias outras entra num meio onde a velocidade de propagação seja diferente para cada uma de suas componentes. Conseqüentemente a forma da função de onda inicial muda, sendo que sua forma é uma função do tempo.
EX.: A luz branca é formada por sete cores (vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, azul escuro e violeta), que constituem seu espectro. Quando esta luz incide sobre um prisma de vidro, ela acaba sofrendo uma dispersão pois a velocidade da luz é diferente para cada cor e a luz branca acaba sofrendo uma decomposição nesta passagem. O violeta é o que sofre maior diminuição em sua velocidade ao passo que o vermelho é a cor que sofre a menor diminuição.
Difração
É o encurvamento sofrido por uma onda quando esta encontra obstáculos à sua propagação. Esta propriedade das ondas foi de fundamental importância para provar que os raios de uma onda não são retilíneos.
EX.: É possível escutar um som emitido atrás de uma parede, mesmo que esta tenha uma grande espessura de tal forma que o som não consiga de modo algum atravessá-la. Isto nos indica que o som deve, de alguma forma, contornar o muro. Isto é o que se chama de difração.
Interferência
Interferência representa a superposição de duas ou mais ondas num mesmo ponto. Esta superposição pode ter um caráter de aniquilação, quando as fases não são as mesmas (interferência destrutiva) ou pode ter um caráter de reforço quando as fases combinam (interferência construtiva).
EX.: Quando escutamos música em nosso lar, percebemos que certos locais no recinto é melhor para se ouvir a música do que outros. Isto é porque nestes pontos as ondas que saem dos dois alto-falantes sofrem interferência construtiva. Ao contrário, os locais onde o som está ruim de ouvir é devido à interferência destrutiva das ondas.
Reflexão das ondas
Quando se emite um som nas proximidades de um obstáculo como por exemplo uma caverna, as ondas sonoras sofrem reflexão nas paredes da caverna e voltam na direção oposta e, quando elas chegam ao nosso ouvido, nós ouvimos o eco. Portanto a existência do eco se deve unicamente à propriedade de reflexão das ondas sonoras.
Da mesma forma, as cores dos objetos são devido à reflexões de alguns comprimentos de ondas pela luz incidente sobre eles. Assim, quando olhamos para um objeto opaco, vemos somente a parcela não absorvida da luz que chegou até ele.
Um mesmo objeto pode adquirir tons diferentes de acordo com o tipo de luz que chega até ele. Por exemplo uma flor vermelha na luz branca (denominada luz policromática por apresentar todas as cores do espectro), pode tornar-se negra se retirarmos a luz branca e incidirmos sobre ela apenas luz monocromática verde. Isto acontece porque somente os comprimentos de ondas correspondentes aos tons avermelhados é que são efetivamente refletidos pela flor, sendo os outros absorvidos. Como o verde pertence à faixa do espectro que é absorvida, a flor não refletirá luz nenhuma, tornando-se negra. Já as folhas continuam verdes pois toda a luz que chega até elas acaba sendo refletida.
Do que foi escrito no parágrafo anterior, podemos presumir que um objeto é branco quando reflete todas as cores. Da mesma forma, um objeto é negro quando absorve todas as cores. E por fim, um objeto pode tornar-se negro se a luz que incide nele não possuir a faixa de comprimentos por ele refletida.
A luz ou qualquer outra onda, ao incidir numa superfície polida, seguem uma regra simples, conhecida como lei de reflexão. Ela nos diz que o ângulo no qual o raio de luz atinge a superfície é o mesmo que será refletido, ou seja, o ângulo de incidência "I" é igual ao de reflexão "R".
Apesar da luz ser um exemplo vistoso, as reflexões de outros tipos de ondas também podem ser observadas como, por exemplo, a reflexão de ondas mecânicas numa corda ou então de uma pedra atirada nas águas de um lago tranqüilo.
Aplicação da Reflexão
Reflexão das ondas num lago: Pensando num lago de águas tranqüilas, ou então um aquário marinho no qual é atirado dentro dele um salva-vidas. Devido à introdução deste novo elemento no sistema, uma parte da água é deslocada dando origem a uma perturbação que se propaga numa onda circular plana na superfície da água. Ao encontrar a borda do aquário, parte da onda sofre reflexão e adquire outro sentido do movimento. Quando isto acontece, dizemos que houve reflexão das ondas na água.
Ondas em cordas: Todo mundo um dia brincou de pular corda. Eventualmente a corda poderia ser agitada no sentido vertical ou horizontal, formando "ondinhas". Se a corda fosse pequena, poderia juntar dois ou mais pedaços a fim de conseguir uma corda resultante maior. Neste caso específico, um caso interessante de reflexão acaba ocorrendo. Isto porque dependendo das densidades dos dois meios os quais a onda vai passar pode ocorrer duas coisas distintas. Se por um acaso o meio no qual a corda vai penetrar possuir uma densidade menor, a parte refletida ficará com a mesma forma do que foi; se por outro lado, a onda penetrar num meio mais denso, ela sofre uma inversão na sua forma denominada inversão de fase.
Reflexão de ondas luminosas
Miragens: Um fenômeno que produz alguns tipos interessantes de ilusões de óptica e que acontecem devido à reflexão da luz são as denominadas "miragens". Um exemplo bastante corriqueiro ocorre nas estradas, em dias de calor e sol forte, quando o asfalto fica muito aquecido e eleva a temperatura da camada de ar em suas proximidades. Assim, uma camada de ar quente é formada bem próximo ao chão. Um raio de luz que incida em um ângulo rasante por esta camada de ar mais aquecida pode sofrer reflexão total e chegar aos nossos olhos distorcida pela descontinuidade desta camada de ar, dando a ilusão daquela "água" que se vê na pista e que miraculosamente desaparece ao nos aproximarmos dela. Deste modo, aquela miragem nada mais é do que a imagem distorcida de um objeto que esteja no horizonte (geralmente uma nuvem ou pássaro voando).
Escurecimento de corpos quando molhados: Nos mesmos moldes da aplicação anterior ocorre na estrada. Um veículo, ao trafegar por uma auto-estrada pavimentada percebe que quando chove, a estrada adquire um aspecto mais escuro. Isto ocorre porque num dia de Sol, a luz que incide no asfalto é difundida para todos os lados (reflexão difusa). Isto ocorre pelo fato do asfalto apresentar muitas saliências e rugosidades que refletem a luz de maneiras diferentes, variando de ponto para ponto. Já quando chove, forma-se uma camada de água sob o asfalto e esta película provoca uma reflexão direcionada ou especular, melhorando a qualidade da reflexão da luz no asfalto. Deste modo, uma porção menor de luz chegará ao observador e conseqüentemente a estrada adquirirá um tom escurecido.
Caleidoscópio: Um dos exemplos mais interessantes em relação à reflexão da luz trata-se do denominado "Caleidoscópio", que nada mais é do que um tubo cilíndrico feito de papelão ou algum outro material opaco contendo três ou mais espelhos planos em seu interior. Um de seus fundos é opaco e devidamente lacrado e outro possui um orifício que permite olhar em seu interior. Dentro do tubo geralmente se coloca pequenos pedaços de objetos de diferentes cores e que devido a suas múltiplas reflexões nos espelhos formam um mosaico.
Uso de óculos escuros na neve: Outra aplicação da reflexão da luz ocorre por exemplo no uso de óculos escuros em regiões onde existam muita neve. Este uso é justificado pelo fato da neve ser uma substância pouco absorvente, refletindo grande parte da luz solar que incide sobre ela, tornando o ambiente muito "claro". Isto não ocorre para a grama, a terra e outras substâncias pois estas últimas absorvem quase a totalidade das ondas luminosas que nelas chegam.
Reflexão de ondas eletromagnéticas
Através deste ramo da astronomia, o homem conseguiu ampliar consideravelmente sua visão do Universo, uma vez que passou a analisá-lo com uma faixa do espectro eletromagnético bastante larga, analisando emissão de radiação de corpos invisíveis a olho nu ou então que estão encobertos por nuvens de gases interestelares como as proto-estrelas, estrelas de nêutrons, anãs brancas e buracos negros. Apesar dos conceitos de transmissão e processamento de informações ser complexo demais para ser tratado aqui, a captação das ondas de rádio se faz pelo princípio muito simples: O feixe de ondas de rádio incide numa superfície de grandes dimensões (isto porque o comprimento das ondas de rádio são muito maiores do que a da luz), que funciona como um espelho curvo, fazendo convergir as ondas ao foco, onde está situado um detector.
Um dos projetos de pesquisa envolvendo os radiotelescópios é o estudo do clima e sinais geofísicos provenientes da própria Terra. Um exemplo disto é a inclinação do feixe de ondas de rádio proveniente de um objeto estelar, quando entra na atmosfera da Terra. Além disto, o ar faz diminuir a velocidade das ondas eletromagnéticas, retardando seu tempo de chegada. Este atraso e inclinação dependem de uma série de fatores, dentre eles destacam-se a pressão, a umidade do ar e o ângulo de incidência do feixe de ondas, que sofre um desvio maior para ângulos pequenos. As variações atmosféricas podem ser mapeadas através do uso em conjunto de diversos radiotelescópios como o projeto atualmente desenvolvido em Maryland-Virginia no Goddard Geophysical and Astronomical Observatory.
Refração de ondas
Considere uma onda que atravessa uma superfície de separação entre dois meios quaisquer (água e óleo, ar e vidro, corda fina e corda grossa, etc), sua direção inicial é desviada. Este desvio no ângulo de incidência, e que depende exclusivamente das características do meio, é denominado REFRAÇÃO. A refração é a explicação de inúmeros efeitos interessantes, como o arco-íris, a cor do céu no pôr-do-Sol, o uso de lentes nos óculos e instrumentos astronômicos, etc.
A lei básica que regulamenta a refração é a chamada "LEI DE SNELL-DECARTES", onde relaciona os ângulos de incidência "i" e penetração "r" com os índices de refração relativos entre os meios em questão (por índice de refração relativo, podemos entender como a divisão entre as velocidades dos dois meios). Qualquer que seja o tipo de onda envolvida na refração, sua freqüência não se altera. O mesmo não ocorre com a velocidade e o comprimento de onda.
Deste modo, algumas destas ondas podemos ver (luz, pulsos produzidos por uma corda esticada, ondas que se propagam na superfície da água quando algum objeto cai sobre ela, etc), outras podemos ouvir (deste o mais irritante barulho, até a mais melodiosa sinfonia) e outras não podemos ver nem ouvir mas nem por isso deixam de existir ou ter menor importância sobre os mecanismos que regem a natureza.
Apesar de existirem ondas de origem e natureza diversas (luz é onda eletromagnética ao passo que o som é onda mecânica), todas elas possuem algo em comum: são energias propagando-se por um meio, que não é transportado nessa propagação.
O estudo das ondas é relevante não só pela beleza de conhecer os mecanismos que produzem o pôr-do-Sol ou um arco-íris, mas pelos benefícios tecnológicos decorrentes a este estudo, como o advento dos meios de comunicação (telégrafo, o aparelho de AM/FM, a televisão, telefone, etc), ou o uso dos raios-x no diagnóstico de fraturas e/ou doenças, que fizeram emergir todo um campo da física aplicada à medicina.
Por isto, os conceitos relativos à mecânica ondulatória são importantes para que se compreenda o mundo como ele é, mesclando suas partes poéticas como a música com as tecnologicamente investigadas como a eletrônica.
Para finalizar, com o aparecimento da mecânica quântica no começo do século XX, descobriu-se que tudo o que existe na natureza vibra (átomos, moléculas, pêndulos, etc), de modo que hoje em dia a compreensão dos fenômenos oscilatórios representam um papel primordial no entendimento do Universo.
Quadro sinótico dos fenômenos ondulatórios
De acordo com o exposto anteriormente, concluímos que as ondas desempenham um papel fundamental em nossas vidas, sendo portanto indispensável o conhecimento de suas leis básicas. Como a mecânica ondulatória apareceu justamente para investigar e aprimorar o conhecimento humano nesta importante sub-área da física, obtemos a seguinte definição:
Mecânica Ondulatória
Pode ser definida como a parte da física que estuda as ondas de um modo geral, preocupando-se com suas formas de produção, propagação e absorção, além de suas propriedades.
A reflexão de uma onda ocorre após incidir num meio de características diferentes e retornar a se propagar no meio inicial. Qualquer que seja o tipo da onda considerada, o sentido de seu movimento é invertido. Porém o módulo de sua velocidade não se altera. Isto decorre do fato de que a onda continua a se propagar no mesmo meio.
EX.: O princípio do funcionamento do espelho é tão somente uma reflexão das ondas luminosas nele incidentes. Deste modo, vemos nossa própria imagem no espelho quando raios de luz que saem de nossos corpos (o qual por si só, já é uma reflexão), atingem a superfície do espelho e chega até os
Refração
Denomina-se refração a passagem de uma onda de um meio para outro de características diferentes (densidade, textura, etc). Qualquer que seja o tipo de onda considerada, verifica-se que o sentido e velocidade de propagação não são mais os mesmos de antes da refração. Isto acontece pois o meio apresenta propriedades distintas das do meio antigo.
EX.: A refração ocorre, por exemplo, quando colocamos uma colher dentro de um copo d'água e verificamos que a colher parece sofrer uma "quebra" da parte que está dentro da água para com a parte que está fora da água. Isto ocorre devido ao fato da direção original de propagação da luz ter sido desviado devido à mudança do meio.
Polarização
A Polarização, é um fenômeno que acontece somente com as ondas transversais. Consiste na seleção de um plano de vibração frente aos outros por um objeto, ou seja, se incidir ondas com todos os planos de vibração num certo objeto, este acaba deixando passar apenas aquelas perturbações que ocorrem num determinado plano.
EX.: Uma aplicação da polarização é a fotografia de superfícies altamente refletoras como é o caso de vitrines de lojas, sem que nelas apareça o reflexo da imagem do fotógrafo. Para isto, utiliza-se um polarizador, que funciona como um filtro, não deixando passar os raios que saem do fotógrafo chegarem até o interior da máquina fotográfica.
Denomina-se refração a passagem de uma onda de um meio para outro de características diferentes (densidade, textura, etc). Qualquer que seja o tipo de onda considerada, verifica-se que o sentido e velocidade de propagação não são mais os mesmos de antes da refração. Isto acontece pois o meio apresenta propriedades distintas das do meio antigo.
EX.: A refração ocorre, por exemplo, quando colocamos uma colher dentro de um copo d'água e verificamos que a colher parece sofrer uma "quebra" da parte que está dentro da água para com a parte que está fora da água. Isto ocorre devido ao fato da direção original de propagação da luz ter sido desviado devido à mudança do meio.
Polarização
A Polarização, é um fenômeno que acontece somente com as ondas transversais. Consiste na seleção de um plano de vibração frente aos outros por um objeto, ou seja, se incidir ondas com todos os planos de vibração num certo objeto, este acaba deixando passar apenas aquelas perturbações que ocorrem num determinado plano.
EX.: Uma aplicação da polarização é a fotografia de superfícies altamente refletoras como é o caso de vitrines de lojas, sem que nelas apareça o reflexo da imagem do fotógrafo. Para isto, utiliza-se um polarizador, que funciona como um filtro, não deixando passar os raios que saem do fotógrafo chegarem até o interior da máquina fotográfica.
Dispersão
A Dispersão, é um fenômeno que acontece quando uma onda, resultante da superposição de várias outras entra num meio onde a velocidade de propagação seja diferente para cada uma de suas componentes. Conseqüentemente a forma da função de onda inicial muda, sendo que sua forma é uma função do tempo.
EX.: A luz branca é formada por sete cores (vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, azul escuro e violeta), que constituem seu espectro. Quando esta luz incide sobre um prisma de vidro, ela acaba sofrendo uma dispersão pois a velocidade da luz é diferente para cada cor e a luz branca acaba sofrendo uma decomposição nesta passagem. O violeta é o que sofre maior diminuição em sua velocidade ao passo que o vermelho é a cor que sofre a menor diminuição.
Difração
É o encurvamento sofrido por uma onda quando esta encontra obstáculos à sua propagação. Esta propriedade das ondas foi de fundamental importância para provar que os raios de uma onda não são retilíneos.
EX.: É possível escutar um som emitido atrás de uma parede, mesmo que esta tenha uma grande espessura de tal forma que o som não consiga de modo algum atravessá-la. Isto nos indica que o som deve, de alguma forma, contornar o muro. Isto é o que se chama de difração.
Interferência
Interferência representa a superposição de duas ou mais ondas num mesmo ponto. Esta superposição pode ter um caráter de aniquilação, quando as fases não são as mesmas (interferência destrutiva) ou pode ter um caráter de reforço quando as fases combinam (interferência construtiva).
EX.: Quando escutamos música em nosso lar, percebemos que certos locais no recinto é melhor para se ouvir a música do que outros. Isto é porque nestes pontos as ondas que saem dos dois alto-falantes sofrem interferência construtiva. Ao contrário, os locais onde o som está ruim de ouvir é devido à interferência destrutiva das ondas.
Reflexão das ondas
Quando se emite um som nas proximidades de um obstáculo como por exemplo uma caverna, as ondas sonoras sofrem reflexão nas paredes da caverna e voltam na direção oposta e, quando elas chegam ao nosso ouvido, nós ouvimos o eco. Portanto a existência do eco se deve unicamente à propriedade de reflexão das ondas sonoras.
Da mesma forma, as cores dos objetos são devido à reflexões de alguns comprimentos de ondas pela luz incidente sobre eles. Assim, quando olhamos para um objeto opaco, vemos somente a parcela não absorvida da luz que chegou até ele.
Um mesmo objeto pode adquirir tons diferentes de acordo com o tipo de luz que chega até ele. Por exemplo uma flor vermelha na luz branca (denominada luz policromática por apresentar todas as cores do espectro), pode tornar-se negra se retirarmos a luz branca e incidirmos sobre ela apenas luz monocromática verde. Isto acontece porque somente os comprimentos de ondas correspondentes aos tons avermelhados é que são efetivamente refletidos pela flor, sendo os outros absorvidos. Como o verde pertence à faixa do espectro que é absorvida, a flor não refletirá luz nenhuma, tornando-se negra. Já as folhas continuam verdes pois toda a luz que chega até elas acaba sendo refletida.
Do que foi escrito no parágrafo anterior, podemos presumir que um objeto é branco quando reflete todas as cores. Da mesma forma, um objeto é negro quando absorve todas as cores. E por fim, um objeto pode tornar-se negro se a luz que incide nele não possuir a faixa de comprimentos por ele refletida.
A luz ou qualquer outra onda, ao incidir numa superfície polida, seguem uma regra simples, conhecida como lei de reflexão. Ela nos diz que o ângulo no qual o raio de luz atinge a superfície é o mesmo que será refletido, ou seja, o ângulo de incidência "I" é igual ao de reflexão "R".
Apesar da luz ser um exemplo vistoso, as reflexões de outros tipos de ondas também podem ser observadas como, por exemplo, a reflexão de ondas mecânicas numa corda ou então de uma pedra atirada nas águas de um lago tranqüilo.
Aplicação da Reflexão
Reflexão das ondas num lago: Pensando num lago de águas tranqüilas, ou então um aquário marinho no qual é atirado dentro dele um salva-vidas. Devido à introdução deste novo elemento no sistema, uma parte da água é deslocada dando origem a uma perturbação que se propaga numa onda circular plana na superfície da água. Ao encontrar a borda do aquário, parte da onda sofre reflexão e adquire outro sentido do movimento. Quando isto acontece, dizemos que houve reflexão das ondas na água.
Ondas em cordas: Todo mundo um dia brincou de pular corda. Eventualmente a corda poderia ser agitada no sentido vertical ou horizontal, formando "ondinhas". Se a corda fosse pequena, poderia juntar dois ou mais pedaços a fim de conseguir uma corda resultante maior. Neste caso específico, um caso interessante de reflexão acaba ocorrendo. Isto porque dependendo das densidades dos dois meios os quais a onda vai passar pode ocorrer duas coisas distintas. Se por um acaso o meio no qual a corda vai penetrar possuir uma densidade menor, a parte refletida ficará com a mesma forma do que foi; se por outro lado, a onda penetrar num meio mais denso, ela sofre uma inversão na sua forma denominada inversão de fase.
Reflexão de ondas luminosas
Miragens: Um fenômeno que produz alguns tipos interessantes de ilusões de óptica e que acontecem devido à reflexão da luz são as denominadas "miragens". Um exemplo bastante corriqueiro ocorre nas estradas, em dias de calor e sol forte, quando o asfalto fica muito aquecido e eleva a temperatura da camada de ar em suas proximidades. Assim, uma camada de ar quente é formada bem próximo ao chão. Um raio de luz que incida em um ângulo rasante por esta camada de ar mais aquecida pode sofrer reflexão total e chegar aos nossos olhos distorcida pela descontinuidade desta camada de ar, dando a ilusão daquela "água" que se vê na pista e que miraculosamente desaparece ao nos aproximarmos dela. Deste modo, aquela miragem nada mais é do que a imagem distorcida de um objeto que esteja no horizonte (geralmente uma nuvem ou pássaro voando).
Escurecimento de corpos quando molhados: Nos mesmos moldes da aplicação anterior ocorre na estrada. Um veículo, ao trafegar por uma auto-estrada pavimentada percebe que quando chove, a estrada adquire um aspecto mais escuro. Isto ocorre porque num dia de Sol, a luz que incide no asfalto é difundida para todos os lados (reflexão difusa). Isto ocorre pelo fato do asfalto apresentar muitas saliências e rugosidades que refletem a luz de maneiras diferentes, variando de ponto para ponto. Já quando chove, forma-se uma camada de água sob o asfalto e esta película provoca uma reflexão direcionada ou especular, melhorando a qualidade da reflexão da luz no asfalto. Deste modo, uma porção menor de luz chegará ao observador e conseqüentemente a estrada adquirirá um tom escurecido.
Caleidoscópio: Um dos exemplos mais interessantes em relação à reflexão da luz trata-se do denominado "Caleidoscópio", que nada mais é do que um tubo cilíndrico feito de papelão ou algum outro material opaco contendo três ou mais espelhos planos em seu interior. Um de seus fundos é opaco e devidamente lacrado e outro possui um orifício que permite olhar em seu interior. Dentro do tubo geralmente se coloca pequenos pedaços de objetos de diferentes cores e que devido a suas múltiplas reflexões nos espelhos formam um mosaico.
Uso de óculos escuros na neve: Outra aplicação da reflexão da luz ocorre por exemplo no uso de óculos escuros em regiões onde existam muita neve. Este uso é justificado pelo fato da neve ser uma substância pouco absorvente, refletindo grande parte da luz solar que incide sobre ela, tornando o ambiente muito "claro". Isto não ocorre para a grama, a terra e outras substâncias pois estas últimas absorvem quase a totalidade das ondas luminosas que nelas chegam.
Reflexão de ondas eletromagnéticas
Através deste ramo da astronomia, o homem conseguiu ampliar consideravelmente sua visão do Universo, uma vez que passou a analisá-lo com uma faixa do espectro eletromagnético bastante larga, analisando emissão de radiação de corpos invisíveis a olho nu ou então que estão encobertos por nuvens de gases interestelares como as proto-estrelas, estrelas de nêutrons, anãs brancas e buracos negros. Apesar dos conceitos de transmissão e processamento de informações ser complexo demais para ser tratado aqui, a captação das ondas de rádio se faz pelo princípio muito simples: O feixe de ondas de rádio incide numa superfície de grandes dimensões (isto porque o comprimento das ondas de rádio são muito maiores do que a da luz), que funciona como um espelho curvo, fazendo convergir as ondas ao foco, onde está situado um detector.
Um dos projetos de pesquisa envolvendo os radiotelescópios é o estudo do clima e sinais geofísicos provenientes da própria Terra. Um exemplo disto é a inclinação do feixe de ondas de rádio proveniente de um objeto estelar, quando entra na atmosfera da Terra. Além disto, o ar faz diminuir a velocidade das ondas eletromagnéticas, retardando seu tempo de chegada. Este atraso e inclinação dependem de uma série de fatores, dentre eles destacam-se a pressão, a umidade do ar e o ângulo de incidência do feixe de ondas, que sofre um desvio maior para ângulos pequenos. As variações atmosféricas podem ser mapeadas através do uso em conjunto de diversos radiotelescópios como o projeto atualmente desenvolvido em Maryland-Virginia no Goddard Geophysical and Astronomical Observatory.
Refração de ondas
Considere uma onda que atravessa uma superfície de separação entre dois meios quaisquer (água e óleo, ar e vidro, corda fina e corda grossa, etc), sua direção inicial é desviada. Este desvio no ângulo de incidência, e que depende exclusivamente das características do meio, é denominado REFRAÇÃO. A refração é a explicação de inúmeros efeitos interessantes, como o arco-íris, a cor do céu no pôr-do-Sol, o uso de lentes nos óculos e instrumentos astronômicos, etc.
A lei básica que regulamenta a refração é a chamada "LEI DE SNELL-DECARTES", onde relaciona os ângulos de incidência "i" e penetração "r" com os índices de refração relativos entre os meios em questão (por índice de refração relativo, podemos entender como a divisão entre as velocidades dos dois meios). Qualquer que seja o tipo de onda envolvida na refração, sua freqüência não se altera. O mesmo não ocorre com a velocidade e o comprimento de onda.
sábado, 22 de janeiro de 2011
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