O documento discute a luz e a radiação eletromagnética. A luz é uma forma de radiação eletromagnética que causa a sensação de visão. Ao longo da história, diferentes teorias tentaram explicar a natureza da luz, desde partículas até ondas eletromagnéticas. Atualmente, entende-se que a luz visível é uma pequena parte do espectro eletromagnético, e fontes como o laser possuem características únicas.

1. Ciências da Natureza e suas
Tecnologias - Física
Ensino Médio, 3ª Série
Luz e Radiação Eletromagnética

2. Física, 3º Ano
Luz e Radiação Eletromagnética
LUZ
Há tempos que o homem se preocupa com a luz e com a escuridão. A
princípio, as únicas fontes de luz conhecidas eram o Sol, a Lua e as
estrelas.
Imagem: Luc Viatour /
www.Lucnix.be / Creative
Commons Attribution-Share Alike
Imagem: Magnus Manske / Creative 3.0 Unported license.
Imagem: ESA /Hubble / Creative Commons
Commons Attribution 1.0 Generic license.
Attribution-Share Alike 3.0 Unported license.

3. Física, 3º Ano
Imagem: Elembis / Domínio
Imagem: Panther40k / Creative
público
Commons Attribution 2.0 Germany
license.
Luz e Radiação Eletromagnética
surgem as lâmpadas e o laser.
Imagem: 4028mdk09 / Creative
Commons Attribution-Share Alike
3.0 Unported license
Imagem: Sledzik1984 /
GNU Free Documentation
License
Com o surgimento do fogo, formas não naturais começam a ser
usadas, tais como: as tochas , velas e lamparinas. Posteriormente,
Imagem: David Falconer / United States
Public domain

4. Física, 3º Ano
Luz e Radiação Eletromagnética
A vida na Terra está baseada na presença da luz, sem ela seria
impossível a sobrevivência do homem em nosso planeta.
As plantas precisam da Luz para que ocorra
a fotossíntese e, consequetemente, a
produção de oxigênio
Imagem: Mobentec / Creative Commons Attribution-
Share Alike 3.0 Unported license
As brisas e ventos são formados pelo
aquecimento do ar.
Imagem: Christian Frausto Bernal / Creative Commons
Attribution-Share Alike 2.0 Generic license.

5. Física, 3º Ano
Luz e Radiação Eletromagnética
Para os filósofos gregos da antiguidade, que tinham uma visão atomística das
coisas, a luz seria formada de pequenas partículas( átomos ) que se soltavam dos
objetos penetrando em nossos olhos possibilitando a visão. As partículas de luz
seriam uma espécie de miniatura dos objetos que saiam em todas as direções,
essas partículas receberam o nome de simulacros ou eidola.
Imagem: Micky Zlimen /
Creative Commons Attribution-
Imagem: Autor Desconhecido / Public Share Alike 2.0 Generic
domain license.

6. Física, 3º Ano
Luz e Radiação Eletromagnética
Já para a escola pitagórica , existia em cada um de nós um espécie de fogo
interior que emitiria, através dos olhos, raios luminosos em direção ao
objeto sendo refletido por ele e retornando ao nossos olhos. Esses raios
de luz receberam o nome de quid.
Imagem: Nadir Hashmi / CC BY-NC-ND 2.0)
Imagem: Autor Desconhecido / Public
domain

7. Física, 3º Ano
Luz e Radiação Eletromagnética
A ideia que se tem hoje de Luz teve origem no pensamento de filósofos
árabes que diziam que a luz tinha existência própria. Ela não dependia
do objeto nem do olho humano.
A luz dependeria da fonte luminosa
1- Fonte que emite luz( Fontes Luminosas)
Imagem: Rrinsindika / Creative Commons Atribuição-
Partilha nos Termos da Mesma Licença 3.0 Unported.

8. Física, 3º Ano
Luz e Radiação Eletromagnética
2- Fonte que desviam a luz ( objetos Iluminados)
Commons CC0 1.0 Universal Public
Imagem: Wurzelgnohm / Creative
Domain Dedication.
Mas o que realmente será a luz e de que ela é formada?

9. Física, 3º Ano
Luz e Radiação Eletromagnética
Isaac Newton desenvolveu sua teoria baseada no fato da luz
ser composta por partículas pequeninas que não poderiam
ser vistas em sua unidade. Ele chamou essas partículas de
corpúsculos de luz.
A luz branca, que vinha do Sol, seria formada por diferentes corpúsculos
de cores diferentes que, ao atravessarem um prisma, seriam desviados por
forças diferentes separando-as .
Imagem: Suidroot / GNU Free Documentation
License

10. Física, 3º Ano
Luz e Radiação Eletromagnética
Durante o século XVII, um contemporâneo de Isaac Newton,
Huygens, observou que dois feixes de luz, ao se cruzarem, não
sofriam desvios. Mas, se a luz era formada de partículas, como é
que elas não sofriam colisões durante o cruzamento dos seus
feixes?
Para explicar este fato, Huygens propôs que a luz seria constituída de
perturbações do meio entre a fonte e o observador. A luz seria então uma onda.
Imagem: Yoyokits / domínio público

11. Física, 3º Ano
Luz e Radiação Eletromagnética
Chegamos então ao conceito contemporâneo de Luz;
A Luz é uma energia radiante que causa a sensação de visão.
Fonte de luz
Objeto Iluminado
Imagens: Clip Art´s do próprio Power Point.

12. Física, 3º Ano
Luz e Radiação Eletromagnética
Mas o que vem a ser energia radiante? Energia Radiante são ondas
eletromagnéticas.
Segundo Maxwell
Imagem: G. J. Stodart / domínio público
Sempre que uma carga elétrica é acelerada, ela emite
“
ou irradia uma onda eletromagnética, isto é, campos
elétricos e magnéticos oscilantes, que se propagam
no espaço, apresentando todas as propriedades de
um movimento ondulatório.”
James Clerk Maxwell (1831-1879)

13. Física, 3º Ano
Luz e Radiação Eletromagnética
Com essa hipótese, Maxwell, generalizou, matematicamente, os princípios da
eletricidade. A verificação experimental de sua teoria só foi possível quando se
passou a considerar um novo tipo de onda, a chamada onda eletromagnética.
Essa onda surge como consequência de dois efeitos: um campo magnético
variável produz um campo elétrico, e um campo elétrico variável produz um
campo magnético. Esses dois campos em constantes e recíprocas induções
propagam-se no vácuo.
Campo
Elétrico Comp. De onda Direção de
(E) propagação
Free Documentation License
Imagem: SuperManu / GNU
Campo
Magnético ( B )

14. Física, 3º Ano
Luz e Radiação Eletromagnética
As ondas eletromagnéticas são ondas transversais.
Direção do
movimento Onda
das partículas
Direção de
propagação
da onda
Vale lembrar que ondas transversais são aquelas cuja direção de
propagação é perpendicular à direção de vibração.

15. Física, 3º Ano
Luz e Radiação Eletromagnética
A velocidade de propagação, no vácuo, de uma onda eletromagnética
é 3.108 m/s.
Commons - Atribuição - Partilha nos
Imagem: Carlos Rosa PT / Creative
Mesmos Termos 3.0 Não Adaptada
A distância entre a Terra e Sol é de aproximadamente 150.000.000 km.
A luz do Sol demora aproximadamente 8 minutos até chegar a Terra.

16. Física, 3º Ano
Luz e Radiação Eletromagnética
É importante tomarmos consciência de que estamos
imersos em ondas eletromagnéticas. Iniciando pelo
Sol, a maior e mais importante fonte para os seres
terrestres, cuja vida depende do calor e da luz
recebidos através de ondas eletromagnéticas (1)
Imagem: Ascánder / public domain

17. Física, 3º Ano
Luz e Radiação Eletromagnética
Vamos lembrar o que é comprimento de onda e frequência!
Imagem: Autor desconhecido / GNU Free Documentation License

18. Física, 3º Ano
Luz e Radiação Eletromagnética
O comprimento de onda é a distância entre duas cristas
consecutivas ou dois vales consecutivos.
 = Comprimento de onda
Imagem: Parakalo / GNU Free Documentation
License

19. Física, 3º Ano
Luz e Radiação Eletromagnética
O número de ciclos feito por um ponto vibrante em sua unidade de
tempo chamamos de Frequência.
F = n/Δt
Quanto maior a frequência maior a energia armazenada na onda
e menor o comprimento de onda.

20. Física, 3º Ano
Luz e Radiação Eletromagnética
O espectro visível da luz é uma onda eletromagnética que, ao penetrar em
nossos olhos, pode sensibilizar a retina e desencadear o mecanismo da
visão.
Imagem: NIH en:National Eye Institute /
Public domain
Imagem: Autor desconhecido /
Public domain

21. Física, 3º Ano
Luz e Radiação Eletromagnética
A luz visível possui uma faixa estreita de frequências que se estende
aproximadamente de 4,5. 1014Hz (vermelho), a 7,5. 1014Hz (violeta)
capaz de sensibilizar a visão.
Essa faixa possui as sete cores fundamentais e podemos
relacioná-las em ordem crescente de frequência, como: vermelho,
alaranjado, amarelo, verde, azul, anil e violeta.

22. Física, 3º Ano
Luz e Radiação Eletromagnética
Atenção!!
1-As radiações cujas frequências estão abaixo de 4,5. 1014Hz (luz
vermelha) não são capazes de sensibilizar a retina, portanto, são
invisíveis ao olho humano. Como, por exemplo, as ondas de TV e os
raios infravermelhos
2- As radiações cujas frequências estão acima de 7,5. 1014Hz (luz
violeta) também não são capazes de sensibilizar a retina, portanto,
são invisíveis ao olho humano. Como, por exemplo, os Raios
Ultravioleta e os Raios X

23. Física, 3º Ano
Luz e Radiação Eletromagnética
Abaixo temos um modelo do espectro eletromagnético
completo
Imagem: Autor desconhecido / Public domain

24. Física, 3º Ano
Luz e Radiação Eletromagnética
Atualmente, a forma de luz visível que causa grande encanto é o LASER.
LASER é a junção das letras de “Ligh Amplification by Stimulated
Emission of Radiation”, que em português quer dizer
“amplificação da luz por emissão estimulada por radiação”.
Imagem: Jeff Keyzer / Creative Commons Attribution Imagem: Autor desconhecido / Public domain
2.0 Generic license

25. Física, 3º Ano
Luz e Radiação Eletromagnética
O laser possui características próprias:
1- A luz é monocromática (possui uma única cor);
2- A luz é coerente (emitida em uma única frequência);
3- A luz é colimada (os raios são quase paralelos);
4-Grande concentração de energia em pequena área.
Attribution-Share Alike 3.0 Unported
Imagem: ΒΟΥ / Creative Commons

26. Física, 3º Ano
Luz e Radiação Eletromagnética
Em razão dessas características, o laser é muito
aplicado nas cirurgias médicas, em pesquisas
científicas, e nos leitores de CD e DVD. O laser de
dióxido de carbono tem sido muito utilizado na
indústria, pois possibilita um processo rápido de corte
e solda de materiais.
Imagem: Vincent1969 / Creative Commons
Atribuição 2.5 Genérica
Imagem: CMRF Crumlin / Creative
Commons Atribuição 2.0 Genérica.
Imagem: Metaveld BV / Creative Commons Attribution-Share
Alike 3.0 Unported

27. Física, 3º Ano
Luz e Radiação Eletromagnética
Exercício ou comparações
Tente discutir algumas questões com seu aluno.
1- Leve para sala de aula um apontador laser e uma lâmpada
incandescente vermelha. Use as duas fontes de luz e peça aos
alunos que diferenciem as duas.
2- Leve um aparelho de som para a sala, ponha um CD para
tocar, explicando, assim, a diferença entre a leitura do CD e a
propagação do som.

28. Tabela de Imagens
Slide Autoria / Licença Link da Fonte Data do
Acesso
2 Magnus Manske / Creative Commons Attribution http://commons.wikimedia.org/wiki/File:2002- 05/04/2012
1.0 Generic license. 08_Westerland_Sundown.jpg
2 Luc Viatour / www.Lucnix.be / Creative 05/04/2012
Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Full_M
license. oon_Luc_Viatour.jpg
2 ESA/Hubble / Creative Commons Attribution- http://en.wikipedia.org/wiki/File:Starsinthesky.jp 05/04/2012
Share Alike 3.0 Unported license. g
3 Panther40k / Creative Commons Attribution 2.0 http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Torch.j 05/04/2012
Germany license. pg
3 4028mdk09 / Creative Commons Attribution- http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Einzeln 05/04/2012
Share Alike 3.0 Unported license e_Kerze.JPG
3 Elembis / Domínio público http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Light_b 05/04/2012
ulb_icon.svg?uselang=pt-br
3 Sledzik1984 / GNU Free Documentation License http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Vizual_ 05/04/2012
pokazy_laserowe_1.jpg
3 David Falconer / United States Public domain http://commons.wikimedia.org/w/index.php?titl 05/04/2012
e=File:THE_SETTING_SUN_AND_GLASS_LANTER
N,_SYMBOLS_OF_SOLAR_ENERGY_AND_MANM
ADE_LIGHTING,_ALONG_THE_OREGON_COAST_
NEAR_LINCOLN..._-_NARA_-_555471.tif&page=1
4 Mobentec / Creative Commons Attribution- http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Alpine_ 05/04/2012
Share Alike 3.0 Unported license Strawberry_Plant.jpg

29. Tabela de Imagens
Slide Autoria / Licença Link da Fonte Data do
Acesso
4 Christian Frausto Bernal / Creative Commons http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Pinus_ 05/04/2012
Attribution-Share Alike 2.0 Generic license. devoniana_in_wind.jpg
5 Autor Desconhecido / Public domain http://en.wikipedia.org/wiki/File:Orange-fruit- 05/04/2012
2.jpg
5 Micky Zlimen / Creative Commons Attribution- http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Eye_m 05/04/2012
Share Alike 2.0 Generic license. acro.jpg
6 Micky Zlimen / Creative Commons Attribution- http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Eye_m 05/04/2012
Share Alike 2.0 Generic license. acro.jpg
6 Nadir Hashmi / Attribution-NonCommercial- http://www.flickr.com/photos/88528463@N00/ 05/04/2012
NoDerivs 2.0 Generic (CC BY-NC-ND 2.0) 2109614125/
7 Rrinsindika / Creative Commons Atribuição- 05/04/2012
Partilha nos Termos da Mesma Licença 3.0 http://commons.wikimedia.org/wiki/File:..........s
Unported. unset........jpg?uselang=pt-br
8 Wurzelgnohm / Creative Commons CC0 1.0 http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Moon_ 05/04/2012
Universal Public Domain Dedication. 35x.jpg?uselang=pt-br
9 Suidroot / GNU Free Documentation License http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Prism- 05/04/2012
rainbow.svg
10 Yoyokits / domínio público http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Huygen 05/04/2012
sDiffraction.jpg?uselang=pt-br
11 Clip Art´s do próprio Power Point. 05/04/2012
12 G. J. Stodart / domínio público http://commons.wikimedia.org/wiki/File:James_ 05/04/2012
Clerk_Maxwell.png?uselang=pt-br

30. Tabela de Imagens
Slide Autoria / Licença Link da Fonte Data do
Acesso
13 SuperManu / GNU Free Documentation License http://en.wikipedia.org/wiki/File:Onde_electrom 05/04/2012
agnetique.svg
15 Carlos Rosa PT / Creative Commons - Atribuição - http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Sol_Terra_L 05/04/2012
Partilha nos Mesmos Termos 3.0 Não Adaptada ua.JPG
16 Ascánder / public domain http://en.wikipedia.org/wiki/File:The_Sun_with_ 05/04/2012
Prominence.jpg
17 Autor desconhecido / GNU Free Documentation 05/04/2012
License http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Onda.png
18 Parakalo / GNU Free Documentation License http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Comprime 05/04/2012
nto-de-onda.png
20 NIH en:National Eye Institute / Public domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Human 05/04/2012
_eye.jpg
20 Autor desconhecido / Public domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Espectr 05/04/2012
o_Electromagn%C3%A9tico.JPG
23 Autor desconhecido / Public domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Espectr 05/04/2012
o_Electromagn%C3%A9tico.JPG
24 Jeff Keyzer / Creative Commons Attribution 2.0 05/04/2012
Generic license http://en.wikipedia.org/wiki/File:Laser_play.jpg
24 Autor desconhecido / Public domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Starfire 05/04/2012
_Optical_Range_-_three_lasers_into_space.jpg
25 ΒΟΥ / Creative Commons Attribution-Share Alike http://commons.wikimedia.org/wiki/File:RGB_la 05/04/2012
3.0 Unported ser.jpg

31. Tabela de Imagens
Slide Autoria / Licença Link da Fonte Data do
Acesso
26 Vincent1969 / Creative Commons Atribuição 2.5 http://commons.wikimedia.org/wiki/File:CDRO 05/04/2012
Genérica M.jpg?uselang=pt-br
26 Metaveld BV / Creative Commons Attribution- http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Laserko 05/04/2012
Share Alike 3.0 Unported p_van_Amada_FO-
4020NT_4kW_industriele_laser.jpg
26 CMRF Crumlin / Creative Commons Atribuição http://commons.wikimedia.org/wiki/File:RW_las 05/04/2012
2.0 Genérica. er.jpg?uselang=pt-br