Baixe Concepcoes de fisica e outras Notas de estudo em PDF para Física, somente na Docsity! CONCEPÇÕES ALTERNATIVA DE FÍSICA Gicelio Caetano de Sousa Nascimento Professor: Tiago Nery Ribeiro Universidade Federal de Sergipe 13 de setembro de 2017 Gicelio Caetano de Sousa Nascimento, Professor: Tiago Nery Ribeiro CONCEPÇÕES ALTERNATIVA DE FÍSICA Introdução + Quando um feixe de luz muda de meio de propagação é possível em geral observar dois efeitos: a reflexão e a refração. + Quando uma onda atinge uma superfície separando dois meios,ela é parcial- mente refletida e parcialmente refratada. Gicelio Caetano de Sousa Nascimento, Professor: Tiago Nery Ribeiro CONCEPÇÕES ALTERNATIVA DE FÍSICA Leis da reflexão 1a Lei da reflexão: o raio incidente, a reta normal à superfície e o raio refletido pertencem ao mesmo plano. 2a Lei da reflexão: o ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão (̂i = r̂). Gicelio Caetano de Sousa Nascimento, Professor: Tiago Nery Ribeiro CONCEPÇÕES ALTERNATIVA DE FÍSICA As principais concepções alternativas detectadas referentes à reflexão são: a) A reflexão da luz ocorre somente na forma especular. As diferenças entre os feixes refletidos devem-se aos diferentes graus de absorção da radiação luminosa nas superfícies. Os estudantes não consideram o processo de interação entre a luz e os objetos, quando a palavra reflexão não aparece explicitamente. A interpretação dominante para explicar o comportamento da luz em um recinto é a seguinte: “a luz sai da fonte e cai nos objetos”. Esta concepção provém, possivelmente, de um processo de aquisição de conceitos a partir de experiências prévias: com espelhos pode-se desviar a luz, porém os objetos opacos o efeito mais significativo tem lugar no mesmo objeto, podem ser observadas “zonas iluminadas”. Gicelio Caetano de Sousa Nascimento, Professor: Tiago Nery Ribeiro CONCEPÇÕES ALTERNATIVA DE FÍSICA As principais concepções alternativas detectadas referentes à reflexão são: A justificativa de alguns estudantes para esta concepção, quanto à possibilidade de haver luz na região I, é uma “violação da propagação retilínea da luz”, pois a luz não pode dobrar-se para iluminá-la. Eles, não consideram a reflexão da luz na parede da sala, fazendo com que parte da luz emitida pela lanterna também se propague na região I. Gicelio Caetano de Sousa Nascimento, Professor: Tiago Nery Ribeiro CONCEPÇÕES ALTERNATIVA DE FÍSICA As principais concepções alternativas detectadas referentes à reflexão são: Na figura é representada a visualização de um objeto considerando a concepção científica. Diversos raios são refletidos pela superfície do objeto, alguns chegam ao olho do observador, permitindo-lhe sua visualização. Gicelio Caetano de Sousa Nascimento, Professor: Tiago Nery Ribeiro CONCEPÇÕES ALTERNATIVA DE FÍSICA Refração + É um feixe de luz incide sobre uma superfície transparente lisa, que separa dois meios diferentes, parte desse feixe de luz incidente volta ao meio de origem (raios refletidos) e parte penetra no segundo meio (raios refratados). Gicelio Caetano de Sousa Nascimento, Professor: Tiago Nery Ribeiro CONCEPÇÕES ALTERNATIVA DE FÍSICA Leis da refração 1a Lei: o raio incidente(I), o raio refratado(R) e a reta normal(N), estão con- tidos em mesmo plano. 2a Lei ou Lei de Snell-Descartes: o seno do ângulo de incidência ou do ângulo de refração e o índice de refração do meio em que este raio se encontra. n1 sin (θi) = n2 sin (θr ) onde n1 e n2 são os índices de refração de cada meio,θi é o ângulo de incidência e θr um raio refratado, em relação à normal “N”. Gicelio Caetano de Sousa Nascimento, Professor: Tiago Nery Ribeiro CONCEPÇÕES ALTERNATIVA DE FÍSICA Difração + É o fenômeno em que as ondas contornam obstáculos e atravessam orifícios, sofrendo modificação na sua frente de onda. A equação da difração a sinφ = mλ onde ”a” é largura da fenda m = 1,2,3.... Gicelio Caetano de Sousa Nascimento, Professor: Tiago Nery Ribeiro CONCEPÇÕES ALTERNATIVA DE FÍSICA As principais concepções alternativas relacionadas ao efeito de difração são as seguintes: a) Fendas a < λ Estudantes consideram que somente ocorre difração se a fenda utilizada tiver largura "a"menor que o comprimento de onda "λ"da luz incidente. Esses alunos não reconhecem a difração como um efeito de bordas, isto é, quando uma onda luminosa contorna obstáculos. Além disso, também não concebem a ocorrência da difração em orifícios grandes. b) Difração nas bordas. O fenômeno da difração é interpretado apenas como um efeito de borda. A luz contorna os objetos, mas não há referência ao efeito, quando a luz atravessa uma pequena abertura. Gicelio Caetano de Sousa Nascimento, Professor: Tiago Nery Ribeiro CONCEPÇÕES ALTERNATIVA DE FÍSICA As principais concepções alternativas relacionadas ao efeito de difração são as seguintes: c) A luz não atravessa a fendas a < λ Alguns estudantes consideram que a luz não atravessa a fenda no caso de sua largura ser menor que o comprimento de onda “λ”. Acreditam que a luz pode não "encaixar"na fenda. Certamente, ao reduzirmos cada vez mais o tamanho de um orifício, em algum momento ele será tão pequeno que a luz não irá mais atravessá-lo. Entretanto, para esses alunos, basta que a abertura apenas seja menor que o comprimento de onda da luz incidente. Gicelio Caetano de Sousa Nascimento, Professor: Tiago Nery Ribeiro CONCEPÇÕES ALTERNATIVA DE FÍSICA