1) O documento discute diferentes tipos de ondas, incluindo ondas mecânicas, eletromagnéticas e suas características. 2) Ondas se propagam através da transferência de energia sem transporte de matéria. 3) Ondas eletromagnéticas são constituídas por campos elétricos e magnéticos variáveis que se propagam no vácuo ou em meios materiais.

1. Onda
Fluxo de energia sem
transporte de matéria.
Quando a superfície d’água é perturbada,
ocorre transferência e propagação de
energia, sem transporte de matéria
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2. Onda mecânica
Propagação de energia
através da vibração das
partículas do meio material
Ondas mecânicas
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3. Onda transversal numa mola
Onda longitudinal numa mola
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4. Propagação da onda mecânica
Pressão
Onda
eletromagnética
Propagação da energia de
campo elétrico e magnético
combinados.
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5. Fontes naturais de ondas
eletromagnéticas
onda
eletromagnética +
onda
onda
onda
Terra
rádio
Sistema de microondas
lâmpada
corpos
aquecedores
fontes terrestres de onda eletromagnética:
estações de rádio e de TV, o sistema de telecomunicações à
base de microondas, lâmpadas artificiais, corpos aquecidos e
muitas outras.
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6. O movimento de elétrons entre os
subníveis de energia em um átomo
absorve e emite onda eletromagnética.
1. Excitação do elétron 2. Retorno do elétron
• Absorve energia Emite energia
Propagação de ondas eletromagnéticas
Campo elétrico
fonte
Campo magnético
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7. Características das ondas eletromagnéticas
Constituídas por energia
eletromagnética: campo elétrico e
campo magnético variáveis que se
propagam;
Propagam-se na presença ou na
ausência de meio material.
no vácuo sua velocidade é máxima:
c=300000km/s = 3.105 km/s ;
Em outros meios materiais propagam-se
com velocidade menor que no vácuo.
Modelo ondulatório
Na propagação de uma onda temos sempre
a variação periódica de alguma grandeza
física;
Nas ondas eletromagnéticas – variação de
campos elétricos e magnéticos;
Nas ondas mecânicas – variação da
pressão ou da densidade do meio material
onde a onda se propaga.
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8. Características do ciclo de oscilação das
ondas
Campo elétrico
fonte
Campo magnético
Frequência da onda: f
É a quantidade de ciclos que ocorrem por
segundo .
É definida pela fonte emissora, pois a onda
se propaga com esta mesma freqüência.
Não depende das características do meio
material onde a onda se propaga.
Unidade de medida: Hertz (Hz):
1Hz = 1 ciclo/s
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9. Exercício
O gráfico representa a propagação de
onda num intervalo de tempo. Encontre o
valor da frequência desta onda.
Comprimento de onda - λ:
comprimento de um
ciclo.
λ
Unidade: metros. A
0 20 0 400 600 8 00 10 0 0
λ
Pode ser obtido
como a distância
entre 2 cristas ou 2
vales sucessivos.
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10. Exercício
O gráfico representa a propagação
espacial de uma onda. Encontre o valor
do comprimento de onda.
Velocidade das ondas: v
rapidez com que a
energia se desloca no
meio.
deslocamento
v=
tempo
Unidade: metros por
segundo (m/s)
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11. Exercício
Uma fonte emite um feixe de luz que se
propaga no ar. Encontre a distância que
terá percorrido após 20s da emissão.
Velocidade das ondas: v
A velocidade de uma
onda muda com a
v = λ. f
variação do meio de
propagação.
O comprimento de onda
muda em consequência
da mudança na
velocidade de
propagação.
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12. Exercícios
Uma onda eletromagnética de 3MHz é
emitida por uma fonte e se propaga no ar,
qual o valor do seu comprimento de onda?
Qual o valor da freqüência de uma onda
cujo comprimento de onda vale 1010 m no
vácuo?
Freqüência das ondas mecânicas
É a freqüência que define se a onda
produzirá uma sensação audível no ser
humano
IS-infrassom Som US-ultrassom
20 Hz 20kHz
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13. Espectro eletromagnético
A faixa correspondente à luz visível pode
ser subdividida em:
Vermelho
4,3 x 1014 Hz Alaranjado
Luz Visível
Amarelo
Verde
7 x 1014 Hz Azul
Violeta
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14. Raios X
Ondas eletromagnéticas de alta freqüência
γ
Raios Gama (γ)
Ondas de alta freqüência emitidas por
átomos radioativos
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15. Freqüência e comprimento de onda
das ondas eletromagnéticas
freqüência
Energia da onda eletromagnética
E = h. f
• E: energia;
• f: freqüência em hertz;
• h: constante de Planck.
h = 6,63.10-34 J.s
ou
h=4,15.10-15eV.s
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16. Exercícios
O rearranjo de elétrons em um íon leva à
emissão de ondas eletromagnéticas com
comprimento de onda no ar igual a:
λA = 6.10-5m
λB = 5.10-10m
a. Determine a freqüência e a energia destas
ondas.
b. Encontre no espectro qual o tipo de onda
emitida.
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