[1] O documento discute sete fenômenos ondulatórios: absorção, reflexão, refração, difração, polarização, ressonância e interferência. [2] A reflexão ocorre quando uma onda atinge uma região que separa dois meios e retorna se propagando no mesmo meio anterior, obedecendo às leis da reflexão. [3] A refração é a passagem da onda de um meio para outro com diferentes características, obedecendo à lei de Snell, onde a frequência não se alter

1. FENOMÊNOS ONDULATÓRIOS
Ondas
AULA 028
Prof. Kaio Cezar

2. Fenômenos ondulatórios
ONDULATÓRIA
Situações onde os fenômenos ocorrem
O que é importante em um fenômeno ondulatório?
Saber com quais tipos de onda ocorrem (Mec., EM, Longit. e Transv.)
Quais características físicas são alteradas (v, f, 𝜆, amplitude...).

3. Fenômenos ondulatórios
ONDULATÓRIA
Uma onda, ao encontrar um obstáculo ou outra onda, se comportará de um modo cuja descrição a física já
bem conhece. Estes modos são chamados fenômenos ondulatórios. Nesta aula, estudaremos sete fenômenos
ondulatórios:
• Absorção • Reflexão • Refração • Difração
• Polarização • Ressonância • Interferência

4. Absorção
ONDULATÓRIA
É o fenômeno ondulatório responsável por retirar energia das ondas, fazendo decair as suas
amplitudes. Tal fenômeno acomete a todos os tipos de ondas.
Ex.:
I. Os raios solares perdem energia, tendo as suas ampllitudes mitigadas, à medida em que percorrem a atmosfera

5. Reflexão
ONDULATÓRIA
A reflexão acontece quando uma onda atinge uma região que
separa dois meios e retorna, se propagando no mesmo meio
anterior.

6. Reflexão
ONDULATÓRIA
• 1ª LEI DA REFLEXÃO: O raio incidente, o raio refletido
e a reta normal perpendicular a superfície refletora são
coplanares.
• 2ª LEI DA REFLEXÃO: Os ângulos de incidência e de
reflexão são sempre iguais.

7. Reflexão
ONDULATÓRIA
• NA REFLEXÃO:
➢ 𝑣𝑖 = 𝑣𝑟
➢ 𝜆𝑖 = 𝜆𝑟
➢ 𝑓𝑖 = 𝑓𝑟
𝑖 = 𝑖𝑛𝑐𝑖𝑑ê𝑛𝑐𝑖𝑎
𝑟 = 𝑟𝑒𝑓𝑙𝑒𝑥ã𝑜

8. Reflexão em cordas
ONDULATÓRIA
EM OPOSIÇÃO DE FASE EM FASE
https://phet.colorado.edu/sims/html/wave-on-a-string/latest/wave-on-a-string_pt_BR.html

9. Refração
ONDULATÓRIA
• O fenômeno da refração é a passagem
da onda de um meio para outro com
diferentes características.
• Para qualquer onda, na refração:
➢ A frequência não se altera;
➢ A velocidade e o comprimento de
onda se alteram;
➢ A onda refratada está sempre em fase
com a incidente.

10. Refração
ONDULATÓRIA
• 1ª LEI DA REFRAÇÃO: O raio incidente, o raio
refratado e a reta normal perpendicular a
superfície refletora são coplanares.
O conjunto constituído por dois meios transparentes
(Como, por exemplo, o ar e a água) e a interface entre
eles recebem o nome de dioptro.
Quando esta interface acontece em um meio plano,
chamamos então, dioptro plano.

11. Refração
ONDULATÓRIA
• 2ª LEI DA REFRAÇÃO: Lei de Snell 𝑣1 = 𝜆1. 𝑓
𝑓 =
𝑣1
𝜆1
=
𝑣2
𝜆2
=
sin 𝜃1
sin 𝜃2
𝑣1. sin 𝜃2 = 𝑣2. sin 𝜃1
𝜆1. sin 𝜃2 = 𝜆2. sin 𝜃1

12. Refração
ONDULATÓRIA
𝑣1 sin 𝜃2 = 𝑣2 sin 𝜃1
𝜆1 sin 𝜃2 = 𝜆2 sin 𝜃1
𝑣1 = 𝑔. ℎ1
𝑣2 = 𝑔. ℎ2
𝒉𝟏 > 𝒉𝟐
𝒉𝟏
𝒉𝟐

13. REFRAÇÃO

14. • Duas cordas com densidades lineares diferentes:
REFRAÇÃO E REFLEXÃO DE ONDAS EM CORDAS
REFLETIDO REFRATADO
𝝁𝑨 < 𝝁𝑩
𝐀𝐢
𝐀𝐫
𝐀𝐭
𝑨𝒓 =
(𝒗𝑩 − 𝒗𝑨)
𝒗𝑩 + 𝒗𝑨
. 𝑨𝒊
𝑨𝒕 =
𝟐. 𝒗𝑩
𝒗𝑩 + 𝒗𝑨
. 𝑨𝒊
{𝑨𝒓 < 𝑨𝒊}
{𝑨𝒕 < 𝑨𝒊}
𝒗 =
𝑭𝑻
𝝁
𝒗𝑨 > 𝒗𝑩

15. • Duas cordas com densidades lineares diferentes:
REFRAÇÃO E REFLEXÃO DE ONDAS EM CORDAS
REFLETIDO REFRATADO
𝝁𝑨 < 𝝁𝑩
𝐀𝐢
𝐀𝐫 𝐀𝐭
𝑨𝒓 =
(𝒗𝑩 − 𝒗𝑨)
𝒗𝑩 + 𝒗𝑨
. 𝑨𝒊
𝑨𝒕 =
𝟐. 𝒗𝑩
𝒗𝑩 + 𝒗𝑨
. 𝑨𝒊
{𝑨𝒓 < 𝑨𝒊}
{𝑨𝒕 > 𝑨𝒊}
𝒗 =
𝑭𝑻
𝝁
𝒗𝑨 > 𝒗𝑩

16. • A superposição, também chamada interferência em alguns
casos, é o fenômeno que ocorre quando duas ou mais ondas
se encontram, gerando uma onda resultante igual à soma
algébrica das perturbações de cada onda.
Princípio da superposição: A amplitude resultante é a soma
algébrica das amplitudes dos pontos que se cruzam.
Superposição

17. ➢ 1ª SITUAÇÃO: Pulsos em fase (interferência construtiva)
𝐴 = 𝐴1 +𝐴2

18. ➢ 2ª SITUAÇÃO: Pulsos em oposição de fase (interferência
destrutiva)
𝐴 = 𝐴1 −𝐴2
https://phet.colorado.edu/sims/html/wave-interference/latest/wave-interference_pt_BR.html

20. ➢ BATIMENTO: Ocorre com a superposição de ondas periódicas de
frequências muito próximas e amplitudes iguais ou muito próximas.
SUPERPOSIÇÃO DE ONDAS
𝒇𝟏
CONSTRUTIVA DESTRUTIVA
𝒇𝟐
𝒇𝟏 ≈ 𝒇𝟐
𝒇𝒓𝒆𝒔 =
𝒇𝟏 + 𝒇𝟐
𝟐
Frequência
resultante
𝒇𝒃𝒂𝒕 = 𝒇𝟐 − 𝒇𝟏
Frequência
de
Batimentos

22. ➢ ONDAS ESTACIONÁRIAS: Ocorre com a superposição de ondas
idênticas se propagando na mesma direção e em sentidos opostos.
SUPERPOSIÇÃO DE ONDAS
𝝀/𝟐
Como os ventres não se propagam, chamamos de onda estacionária.

23. ➢ Relação entre Força de tração na corda e o comprimento de onda
SUPERPOSIÇÃO DE ONDAS
𝒗 =
𝑭𝑻
𝝁
𝒗 = 𝝀. 𝒇
𝒇 = 𝒄𝒐𝒏𝒔𝒕𝒂𝒏𝒕𝒆
𝑭𝑻 e 𝝀 são diretamente
proporcionais.
𝑭𝑻
𝑭𝑻

24. ➢ Relação entre frequência das ondas e o comprimento de onda
SUPERPOSIÇÃO DE ONDAS
𝒗 =
𝑭𝑻
𝝁
𝒗 = 𝝀. 𝒇
𝑭𝑻 = 𝒄𝒐𝒏𝒔𝒕𝒂𝒏𝒕𝒆
𝒗 = 𝒄𝒐𝒏𝒔𝒕𝒂𝒏𝒕𝒆
𝒇 e 𝝀 são inversamente
proporcionais.

25. Interferência
Condição de interferência
• Considerando duas fontes em fase e de mesma
frequência.
𝒅𝟏 = 𝒏𝟏.
𝝀
𝟐
𝒅𝟐 = 𝒏𝟐.
𝝀
𝟐
𝚫𝒅 = 𝒅𝟏 − 𝒅𝟐 = (𝒏𝟏 − 𝒏𝟐).
𝝀
𝟐
𝚫𝒅 = 𝑵.
𝝀
𝟐

26. Condição de interferência
• FONTES EM FASE:
𝚫𝒅 = 𝟎.
𝝀
𝟐
𝑵 = 𝟎
𝑵 = 𝟏
𝑵 = 𝟐
𝑵 = 𝟑
𝑵 = 𝟒
𝚫𝒅 = 𝟏.
𝝀
𝟐
𝚫𝒅 = 𝟐.
𝝀
𝟐
𝚫𝒅 = 𝟑.
𝝀
𝟐
𝚫𝒅 = 𝟒.
𝝀
𝟐
𝝀
𝟐
𝝀
𝟐
𝝀
𝟐
𝝀
𝟐
• INTERFERENCIA CONSTRUTIVA:
• INTERFERENCIA DESTRUTIVA:
𝑵 = (𝟎, 𝟐, 𝟒, 𝟔, 𝟖, … )
𝑵 = (𝟏, 𝟑, 𝟓, 𝟕, 𝟗, … )

27. Condição de interferência
• FONTES EM OPOSIÇÃO DE
FASE: 𝚫𝒅 = 𝟎.
𝝀
𝟐
𝑵 = 𝟎
𝑵 = 𝟏
𝑵 = 𝟐
𝑵 = 𝟑
𝑵 = 𝟒
𝚫𝒅 = 𝟏.
𝝀
𝟐
𝚫𝒅 = 𝟐.
𝝀
𝟐
𝚫𝒅 = 𝟑.
𝝀
𝟐
𝚫𝒅 = 𝟒.
𝝀
𝟐
𝝀
𝟐
𝝀
𝟐
𝝀
𝟐
𝝀
𝟐
• INTERFERENCIA DESTRUTIVA:
• INTERFERENCIA CONSTRUTIVA:
𝑵 = (𝟎, 𝟐, 𝟒, 𝟔, 𝟖, … )
𝑵 = (𝟏, 𝟑, 𝟓, 𝟕, 𝟗, … )

28. ➢ Todo sistema físico capaz de vibrar, se for excitado, vibrará em uma
frequência que lhe é natural. Alguns sistemas tem uma única
frequência natural e outros sistemas têm mais de um modo de
vibração.
Ressonância

29. ➢ Um sistema físico entra em ressonância quando recebe excitações
periódicas em uma frequência igual a uma de suas frequências naturais.
Oscilação natural (livre) Oscilação forçada

30. RESSONÂNCIA

31. ➢ Christian Huygens (1629 - 1695) - Cada ponto de uma frente de onda atua
como uma nova fonte, gerando novas ondas. Isso explica, por exemplo, o
fenômeno da difração.
Princípio de Huygens

32. ➢ Difração é o encurvamento dos raios de onda quando a mesma
encontra um obstáculo, ou seja, é o espalhamento da onda.
➢ Também podemos definir como a propriedade das ondas de
contornar objetos.
https://phet.colorado.edu/sims/html/wave-interference/latest/wave-interference_pt_BR.html
Difração

33. ➢ Para que a difração seja percebida, as dimensões da fenda ou do
obstáculo devem ser da ordem do comprimento de onda ou inferior.
Condição para a difração
Assim sendo, a luz, que tem um
comprimento de onda muito pequeno, só
difratará perante orifícios minúsculos; já o
som, que tem comprimento de onda grande,
difratará perante orifícios grandes; o som
será então capaz de contornar, por exemplo,
janelas, prédios etc.
𝒅 ≤ 𝝀

34. ONDULATÓRIA
A capacidade de uma onda contornar obstáculos ou
atravessar fendas, atingindo regiões impossíveis para a
propagação retilínea chama-se:
a) deflexão.
b) difração.
c) difusão.
d) refração.

35. Polarização
ONDULATÓRIA
É o fenômeno óptico responsável pela canalização de ondas (mecânicas ou eletromagnéticas) em uma determinada direção.
As ondas podem trafegar oscilando difusamente, isto é, oscilando em inúmeras e aleatórias direções (caso comum às ondas
eletromagnéticas). Quando isto ocorre e desejamos obter ondas oscilantes em uma única direção, podemos nos servir de
diferentes tipos de instrumentos (os polarizadores) para alcançarmos este propósito. O fenômeno físico explorado pelos
polarizadores e capaz de reduzir as inúmeras direções de oscilação a uma única é denominado polarização.

36. Polarização
ONDULATÓRIA
Ex.:
I. Alguns óculos possuem lentes polarizadoras, que
impõe restrição à passagem de ondas vibrantes em
direções aleatórias. Com isto estes óculos eliminam
reflexos indesejáveis.

37. Polarização
ONDULATÓRIA
Clique na imagem ao lado
para saber o
funcionamento do Óculos
3D

38. ONDULATÓRIA
Para bloquear a passagem de um fluxo luminoso, é necessário um mínimo
de quantos polarizadores para que isso venha a ocorrer?
a) 1
b) 2
c) 3
d) 4
e) 5
https://scientific601.altervista.org/polarizing.htm
lAcesso em 20/08/20 às 8:27

39. ONDULATÓRIA
(ENEM 2016) Nas rodovias, é comum motoristas terem a visão ofuscada ao receberem a luz refletida na água
empoçada no asfalto. Sabe-se que essa luz adquire polarização horizontal. Para solucionar esse problema, há a
possibilidade de o motorista utilizar óculos de lentes constituídas por filtros polarizadores. As linhas nas lentes
dos óculos representam o eixo de polarização dessas lentes. Quais são as lentes que solucionam o problema
descrito?
https://dicasdaprofe.wordpress.com/2017/08/
29/questao-resolvida-enem-2016-polarizacao/
Acesso em 20/08/20 às 8:27

40. OBRIGADO!

41. PIETROCOLA, M. POGIBIN, A. ANDRADE, R. ROMERO, T. Física em Contextos. Vol 2. São Paulo: Ed do
Brasil, 2016.
BONJORNO e vários autores. Física: Termologia . Óptica . Ondulatória 2º ano. Vol 2. 3ª ed. São Paulo: FTD,
2016.
BARRETO F, Benigno. SILVA, Claudio. Física aula por aula: Termologia.Óptica.Ondulatória, 2º ano. Vol 2.
3ª Ed. São Paulo: FTD, 2016.
MARTINI, Glorinha. SPINELLI, Walter. REIS, Hugo C. SANT’ANNA, Blaidi. Conexões com a Física. Vol 2. 3ª
Edição. São Paulo: Moderna, 2016.
REFERÊNCIAS