Graduação
  1. Mecânica clássica  1.1. dinâmica  1.1.1. Movimento em uma dimensão  1.1.2. Movimento em duas dimensões  1.1.3. movimento de projétil  1.1.4. Velocidade relativa  1.1.5. Movimento circular uniforme  1.1.6. Movimento circular não uniforme  1.1.7. Sistemas de referência e transformações  1.2. Leis de Newton do Movimento  1.2.1. Primeira lei do movimento  1.2.2. Segunda lei do movimento  1.2.3. Terceira Lei do Movimento  1.2.4. Aplicações das Leis de Newton  1.2.5. Atrito e seus tipos  1.2.6. Diagrama de Corpo Livre  1.2.7. Restrições e pseudo-forças  1.3. Trabalho e Energia  1.3.1. trabalho realizado pela força  1.3.2. Teorema trabalho–energia  1.3.3. Energia Cinética  1.3.4. Energia potencial na mecânica clássica  1.3.5. Forças conservativas e não conservativas  1.3.6. Conservação de Energia  1.3.7. Potência e eficiência  1.4. Velocidade e colisões  1.4.1. Momento linear  1.4.2. Conservação do Momento  1.4.3. Impulso e força de impacto  1.4.4. Colisão elástica e inelástica  1.4.5. Centro de massa e velocidade  1.4.6. Propulsão de Foguetes  1.5. Movimento rotacional  1.5.1. Torque e Momento Angular  1.5.2. Momento de inércia  1.5.3. Cinemática Rotacional  1.5.4. Energia Rotacional  1.5.5. Movimento de Rolamento  1.5.6. Precessão e movimento giroscópico  1.6. Força gravitacional  1.6.1. Lei da gravitação universal de Newton  1.6.2. Energia potencial gravitacional  1.6.3. Mecânica orbital  1.6.4. Leis do movimento planetário de Kepler  1.6.5. Campo gravitacional e potencial  1.7. Fluid mechanics  1.7.1. Pressão e Princípio de Pascal  1.7.2. Flutuabilidade e o Princípio de Arquimedes  1.7.3. Dinâmica dos Fluidos e Princípio de Bernoulli  1.7.4. Viscosidade e Lei de Poiseuille  1.7.5. Tensão superficial e capilaridade  1.8. Oscilações e ondas  1.8.1. Movimento Harmônico Simples  1.8.2. Oscilações amortecidas e forçadas  1.8.3. Oscilações acopladas e modos comuns  1.8.4. Propriedades e tipos de ondas  1.8.5. Ondas Sonoras e o Efeito Doppler  1.8.6. Interferência de ondas e superposição
  2. Eletromagnetismo  2.1. Eletrostática  2.1.1. Carga elétrica e propriedades  2.1.2. Lei de Coulomb  2.1.3. Campo elétrico e potencial elétrico  2.1.4. Lei de Gauss  2.1.5. Capacitância e Dielétrico  2.1.6. Dipolo elétrico e energia potencial  2.2. Circuitos Elétricos  2.2.1. Corrente e Resistência  2.2.2. Lei de Ohm  2.2.3. Leis de Kirchhoff  2.2.4. Circuito RC  2.2.5. Circuits de CA e Reatância  2.2.6. Energia e potência elétrica  2.3. Magnetismo  2.3.1. Campos e Forças Magnéticas  2.3.2. Lei de Ampère  2.3.3. Momento de dipolo magnético  2.3.4. Lei de Biot-Savart  2.3.5. Materiais Magnéticos e Histerese  2.4. Indução eletromagnética  2.4.1. Lei de Faraday  2.4.2. Lei de Lenz  2.4.3. Autoindução e indução mútua  2.4.4. Transformadores e circuitos indutivos  2.5. Equações de Maxwell  2.5.1. Lei de Gauss para eletricidade  2.5.2. Lei de Gauss para o magnetismo  2.5.3. Lei da indução de Faraday  2.5.4. Lei de Ampere-Maxwell  2.5.5. Ondas eletromagnéticas
  3. Termodinâmica  3.1. Leis da Termodinâmica  3.1.1. Lei Zero da Termodinâmica  3.1.2. Primeira lei da termodinâmica  3.1.3. Segunda Lei  3.1.4. Terceira Lei  3.2. Calor e trabalho  3.2.1. Transferência de calor (condução, convecção, radiação)  3.2.2. Expansão térmica  3.2.3. Motores térmicos e refrigeradores  3.2.4. Ciclo de Carnot e eficiência  3.3. Mecânica estatística  3.3.1. Distribuição de Maxwell–Boltzmann  3.3.2. Entropia e Probabilidade  3.3.3. Função de partição  3.3.4. Estatísticas de Fermi–Dirac e Bose–Einstein
  4. Óptica  4.1. Óptica Geométrica  4.1.1. Reflexão e Refração  4.1.2. Espelhos e lentes  4.1.3. Instrumentos Ópticos  4.1.4. Princípio de Fermat  4.2. Óptica de ondas  4.2.1. Interferência em óptica de ondas  4.2.2. Difração  4.2.3. Polarização  4.2.4. Coerência e holografia
  5. Mecânica quântica  5.1. Dualidade onda-partícula  5.1.1. Radiação de corpo negro na dualidade onda-partícula em mecânica quântica  5.1.2. Efeito Fotoelétrico  5.1.3. Espalhamento Compton  5.1.4. Comprimento de onda de De Broglie  5.2. Equação de Schrödinger  5.2.1. Equação de Schrödinger independente do tempo  5.2.2. Partícula em uma caixa  5.2.3. Túnel Quântico  5.2.4. Poços e barreiras de potencial  5.3. Estados Quânticos  5.3.1. Função de onda  5.3.2. Operadores quânticos  5.3.3. Princípio da incerteza de Heisenberg  5.3.4. Momento angular e spin
  6. Relatividade  6.1. Relatividade especial  6.1.1. Transformações de Lorentz  6.1.2. Expansão do tempo e contração do comprimento  6.1.3. Energia relativística e momento  6.2. Relatividade Geral  6.2.1. Princípio da Equivalência  6.2.2. Métrica de Schwarzschild  6.2.3. Ondas gravitacionais  6.2.4. Buracos negros e horizontes de eventos
  7. Física do estado sólido  7.1. Estrutura cristalina  7.1.1. Redes de Bravais  7.1.2. Difração de raios X  7.1.3. Teoria das bandas  7.1.4. Fónons e vibrações da rede  7.2. Propriedades Elétricas e Magnéticas  7.2.1. Condutores, Semicondutores e Isolantes  7.2.2. Supercondutividade  7.2.3. Efeito Hall
  8. Física nuclear e de partículas  8.1. Estrutura Atômica  8.1.1. Modelo Atômico  8.1.2. Energia de ligação nuclear  8.2. Radioatividade  8.2.1. Decaimento alfa, beta, gama  8.2.2. Meia-vida  8.2.3. Fissão e Fusão Nuclear  8.3. Física de partículas  8.3.1. Modelo Padrão  8.3.2. Quarks e Léptons  8.3.3. antimatéria  8.3.4. Interações fundamentais
  9. Astrofísica e cosmologia  9.1. Evolução estelar  9.1.1. Formação estelar  9.1.2. Buracos negros e estrelas de nêutrons  9.1.3. Anãs brancas e supernovas  9.2. Cosmologia  9.2.1. The Big Bang Theory  9.2.2. Matéria escura e energia escura  9.2.3. Fundo cósmico de micro-ondas

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Reflexão e Refração


No campo da óptica, que é um ramo importante da física, existem dois conceitos importantes conhecidos como reflexão e refração. Compreender esses conceitos é importante para entender como a luz se comporta quando atinge diferentes meios. Na óptica geométrica, esses fenômenos são essenciais para explicar como vemos objetos, como funcionam lentes e espelhos e no design de vários dispositivos ópticos.

Reflexão da luz

Reflexão ocorre quando a luz se reflete de volta da superfície. Esse fenômeno pode ser observado em espelhos ou em qualquer superfície brilhante onde a luz incidente se reflete, permitindo que vejamos imagens. Existe uma lei fundamental que governa a reflexão chamada de lei da reflexão, que afirma:

Ângulo de Incidência = Ângulo de Reflexão

Para elaborar ainda mais, o ângulo de incidência é o ângulo entre o raio de luz incidente e a normal - a linha perpendicular à superfície. O ângulo de reflexão é o ângulo entre o raio refletido e a normal.

raio incidente Raio refletido linha normal

Por exemplo, imagine que você está diretamente em frente a um espelho plano. O ângulo no qual seu raio de visão encontra o espelho será igual ao ângulo no qual ele sai do espelho, permitindo que você veja seu reflexo.

Refração da luz

A refração é a curvatura da luz ao passar de um meio transparente para outro. Essa mudança de direção é causada pela mudança na velocidade da luz em diferentes meios. Quando a luz entra em um meio mais denso em um ângulo, ela desacelera e se curva em direção à normal, e quando sai em direção a um meio menos denso, ela acelera e se curva para longe da normal.

A lei que governa a refração é chamada de lei de Snell, que é expressa como:

n₁ * sin(θ₁) = n₂ * sin(θ₂)

Onde, n₁ e n₂ são o índice de refração do primeiro e segundo meio, respectivamente, θ₁ é o ângulo de incidência, e θ₂ é o ângulo de refração.

raio incidente Raio refratado linha normal

Considere um exemplo em que um raio de luz entra na água a partir do ar. O índice de refração do ar é cerca de 1,00 e o da água é cerca de 1,33. Se o raio de luz entrar na água em um ângulo de 30°, podemos calcular o ângulo de refração usando a lei de Snell.

Exemplo de reflexão

Exemplos cotidianos de reflexão incluem olhar-se em um espelho, ver o topo das nuvens em uma piscina profunda ou ver uma reflexão em uma janela de vidro. Em cada um desses casos, a luz reflete na superfície e entra nos seus olhos, permitindo que você veja a imagem refletida.

Na tecnologia, a reflexão é usada no design de instrumentos ópticos como telescópios e câmeras. Por exemplo, telescópios refletores usam espelhos curvos para refletir a luz de estrelas distantes e focá-la para formar uma imagem.

Exemplos de refração

A experiência da refração é mais comum do que percebemos. Um exemplo comum é um canudo colocado em um copo de água parecer dobrado ou quebrado na superfície da água. Isso acontece porque a luz se curva ao passar da água para o ar.

Outro exemplo está nas lentes, que usam a refração para focar a luz. Óculos, câmeras e microscópios todos usam lentes para focar a luz, fazendo com que objetos distantes pareçam maiores ou mais distantes.

O conceito de refração também se aplica aos olhos. A lente do olho refrata a luz que entra para focá-la com precisão na retina. É por isso que as pessoas precisam de óculos se seus olhos não conseguem refratar a luz corretamente.

Conclusão

Os princípios de reflexão e refração são fundamentais na óptica. Todos os dias vemos a luz colidindo com superfícies e passando por lentes, controlando e manipulando a luz de muitas formas na ciência e na tecnologia. Compreender esses conceitos dá uma ideia clara de como a luz interage com o ambiente e leva a muitas aplicações no design, engenharia e ciências naturais.

Através do estudo contínuo e da exploração desses fenômenos, inovações ópticas continuam a evoluir, fornecendo imagens mais claras, instrumentos ópticos aprimorados, e avanços em nossa exploração e compreensão do universo.


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Reflexão e Refração

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