Espectro Eletromagnético

O espectro eletromagnético é o conjunto das várias radiações eletromagnéticas.

É constituído pelas seguintes radiações: ondas de rádio, micorondas, infravermelhos, luz visível, ultravioletas, raios-x, raios-gama e raios cósmicos.

Quanto maior for a frequência da radiação, maior é a energia que lhe está associada.

As radiações no espectro eletromagnético estão por ordem crescente.

Lente

As lentes são corpos transparentes, de vidro ou de plástico tratado, limitados por uma ou duas superfícies curvas. Como as lentes são um meio ótico diferente do ar, a luz ao passar do ar para a lente sofre refração, e de seguida volta a sofrer outra refração quando passa da lente para o ar.

Existem dois tipos de lentes:

CONVERGENTES ou CONVEXAS

Este tipo de lente possui bordos largos e tem maior espessura no centro, fazendo convergir os raios de luz paralelos ao eixo principal para um ponto único: o foco principal.

Características da imagem:

• se estiver longe:

- real, invertida e menor do que o objeto.

• se estiver a uma distância média:

- real, invertida e maior do que o objeto.

• se estiver perto;

- virtual, direita e maior do que o objeto.

DIVERGENTES ou CÔNCAVAS

Este tipo de lente possui bordos mais espessos do que o centro, fazendo divergir os raios de luz paralelos ao eixo principal, de modo que o prolongamento dos raios refratados para trás da lente se encontram num ponto: o foco principal (virtual).

Características da imagem:

- virtual;
- direita;
- menor do que o objeto.

Reflexão da luz e Leis da reflexão

A reflexão da luz é a mudança de direção ou de sentido que ocorre quando os raios luminosos incidem em certas superfícies, continuando a luz a propagar-se no mesmo meio (meio ótico).

Há dois tipos de reflexão:

Reflexão regular ou reflexão: quando a reflexão ocorre numa superfície polida (os raios são desviados paralelamente e na mesma direção).

Reflexão difusa ou difusaõ da luz: quando a reflexão ocorre numa superfície rugosa (os raios são desviados em direções diferentes).

Leis da reflexão da luz:


- o raio incidente, o raio refletido e a normal estão no mesmo plano;
- os ãngulos de incidência e de reflexão são iguais (têm a mesma amplitude).

Raio incidente ( ri ) - raio luminoso que incide sobre a superfície.
Raio Refletido ( rr ) - raio luminosos que é refletido 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 com ^ ) - ângulo definido pela normal e pelo raio refletido.

Quando o raio incide perpendicularmente à superfície (ãngulo de incidência de 0º), o raio refletido tem a mesma direção do raio incidente, havendo apenas mudança de sentido.

A Audição

É um conjunto de todas as frequências possíveis para as ondas sonoras. Estas podem classificar-se

como infra-sons (f < 20 Hz), som audível (20 Hz < f < 20 000 Hz) e ultra-sons ( f > 20 000 Hz). O ser

humano apenas consegue ouvir entre os 20 Hz e os 20 000 Hz, mas há seres vivos que conseguem

detetar alguns dos sons que para nós são inaudíveis (golfinhos, gatos, cães, morcegos, ...).

Infra-sons:

Durante um sismo ocorre produção de infra-sons.

Designam-se por Infra-sons todos os sons com frequência inferior a 20 Hz. Estes sons não são captados pelo ouvido humano, embora possam ser captados por outros animais. Estes Infra-sons são de grande utilidade na previsão de um sismo ou erupção vulcânica. Os movimentos da crosta terrestre produzem sons de frequência demasiado baixa para que o Ser Humano os consiga ouvir. Esses sons são registados pelos sismógrafos e podem alertar para a ocorrência de um sismo ou erupção vulcânica.

Ultra-sons:

Os ultra-sons são utilizados na realização de ecografias.

Designam-se por Ultra-sons todos os sons com frequência superior a 20.000 Hz. Estes sons não são captados pelo ouvido humano, embora possam ser captados por outros animais. Os Ultra-Sons são de grande utilidade por exemplo na medicina, onde são utilizados para a realização de ecografias. Também são utilizados com sucesso na pesca para identificar cardumes de peixes.





Nível Sonoro

O aparelho que mede a intensidade dos sons é o Sonómetro. Apesar de o ouvido humano captar sons com frequências compreendidas entre os 20 Hz e os 20.000 Hz, só os capta se a intensidade sonora destes sons for suficientemente forte. 
Por exemplo:

Não conseguimos ouvir uma folha a caír.
Intensidade sonora muito fraca.

O som de um concerto é agradável.
Intensidade sonora moderada.

O som do foguetão causa danos auditivos.
Intensidade sonora muito forte.

Fenómenos do Som

A REFLEXÃO

A reflexão do som ocorre quando a onda  é obrigada a mudar de direção, ao encontrar um obstáculo (pode ser liso, polida ou dura). Para se distingir o som refletido do original é necessário um intervalo de tempo de 0,1 segundos.



Existem dois tipo de reflexão do som:

Eco: consiste em ouvir a repetição de um som produzido instantes antes e resulta da reflexão do som num obstáculo que se encontre a uma distância superior a 17 metros.

d > 17 m

Reverberação: resulta da alteração da velocidade de propagação de uma onda. normalmente é acompanhada de alteração da direção de propagação. Este dá uma sensação de prolongamento do som original e os sons parecem durar mais tempo no nosso ouvido do que seria normal.

d < 17 m

A REFRAÇÃO

A refração é um fenómeno que ocorre quando a velocidade de propagação da onda sofre alterações. O que pode acontecer quando há mudança de meio ou no mesmo meio quando este não seja homogéneo. Na refração há normalmente mudança de direção de propagação.

A RESSONÂNCIA

A ressonância é um fenómeno do som que ocorre quando a frequência natural de vibração de um corpo é igual ou múltipla da frequência de vibração da onda sonora, ou seja, o som é ampliado.

A caixa de ressonãncia da guitarra (que faz com que o som que as cordas produzem seja ampliado) é um exemplo deste fenómeno do som.

ABSORÇÃO 


A absorção é um fenómeno do som onde parte da energia da onda sonora é absorvida por materiais isolantes como a cortiça, a esferovite, a lã e as fibras, ou seja, o som refletido é muito fraco.

A mobília desta sala absorve a energia da onda sonora pois tem espumas, tapetes, tecidos, etc.

DIFRAÇÃO

A difração é um fenómeno do som que está relacionado com a capacidade que o som tem de contornar obstáculos. Um exemplo deste fenómeno é quando se ouve sons que vêm de trás de um muro.

A luz

A luz propaga-se no vácuo mas ao chegar à atmosfera terrestre encontra vários meios (ar, água, vidro, etc.) que mudam a velocidade da sua trajetórias. A luz pode:

1. ser refletida ou espalhada para fora do objeto;
2. ser absorvida pelo objeto;
3. ser refratada através do objeto;

Classificação dos feixes luminosos quanto ao modo de propagação:

• Divergentes - o feixe de luz diverge a partir de um ponto da fonte;

• Convergentes - o feixe de luz converge (concentra-se num ponto);

• Paralelos - o feixe de luz propaga-se sempre com os raios paralelos entre si.

Classificação dos materiais:

• Opaco- não se deixa atravessar pela luz

• Translúcida- deixa-se atravessar parcialmente pela luz

• Transparente- deixa-se atravessar totalmente pela luz

O Triângulo da visão:

Para se ver um objeto é necessário: um objeto (corpo iluminado), uma fonte luminosa que ilumine o objeto e um detetor de luz (ex: olhos de uma pessoa).
O triângulo de visão consiste na iluminção do objeto através de uma fonte luminosa e na refleção dessa luz em várias direções, podendo chegar ao observadorpois reflete a luz em várias direções, podendo chegar ao observador.

O Som (o que é, as propriedade e a propagação)

O SOM 

O som é uma manifestação de energia que pode ser produzido por diversas fontes sonoras, das cordas vocais dos seres humanos ao movimento rápido e ritmado das asas de um grilo.

Os sonos são produzidos por vibrações de partículas. Para que as vibrações se propaguem, é necessário que exista um meio material.

Vibração da água com um diapasão

O som propaga-se por ondas sonoras que podem ser:

• Mecânicas - propagam-se num meio material;

• Longitudinais - direção da pertubação é coincidente a direção da propagação.

Propriedades do som:

Altura --> propriedade que se relaciona com a frequência da onda (nº de ciclos/s); 
Pode ser: som grave, baixo e grosso ou som agudo, altos e fino;

Quanto maior a altura maior a frequência

Intensidade--> propriedade que se relaciona com a amplitude da onda;
Pode ser: som forte ou com maior intensidade e som fraco com menor intensidade;

Quanto maior a intensidade maior a amplitude

Timbre --> propriedade que permite distingir sons com a mesma altura e a mesma intensidade, mas provinientes de fontes sonoras diferentes.

Formula de calcular a velocidade de propagação do som:


LEGENDA:

d= distância (m)
∆t = segundo (s)
v= velocidade, metro por segundo (m/s)