Fenômenos ondulatórios

Fenômenos ondulatórios são os variados comportamentos que as ondas desenvolvem a partir do obstáculo encontrado ou da frequência recebida. São eles:

• reflexão;

• refração;

• polarização;

• dispersão;

• difração;

• interferência;

• ressonância.

Tópicos deste artigo

• 1 - Resumo sobre fenômenos ondulatórios
• 2 - O que são os fenômenos ondulatórios?
• 3 - Diferentes tipos de fenômenos ondulatórios e exemplos
  • Reflexão
  • Refração
  • Polarização
  • Dispersão
  • Difração
  • Interferência
  • Ressonância
• 4 - Exercícios resolvidos sobre fenômenos ondulatórios

Resumo sobre fenômenos ondulatórios

• Fenômenos ondulatórios são os diversos modos pelos quais as ondas agem, de acordo com o obstáculo encontrado ou frequência recebida.

• Os fenômenos ondulatórios são: reflexão, refração, polarização, dispersão, difração, interferência e ressonância.

• A reflexão ocorre quando a onda bate no obstáculo e volta até nossos olhos.

• A refração ocorre quando a onda muda sua velocidade de propagação se alterado o meio.

• A polarização ocorre quando guiamos a luz transversal em uma única direção de vibração.

• A dispersão ocorre quando as ondas, ao se refratarem, se desdobram em todas as suas componentes.

• A difração ocorre quando as ondas contornam obstáculos e atravessam orifícios.

• A interferência ocorre quando duas ondas se encontram. Elas podem se somar, provocando uma interferência construtiva, ou se anularem, provocando uma interferência destrutiva.

• A ressonância ocorre em corpos que recebem uma frequência igual a uma das suas frequências preferenciais de vibração, fazendo eles oscilarem junto da onda, mas de maneira amplificada.

O que são os fenômenos ondulatórios?

Os fenômenos ondulatórios são os diferentes tipos de comportamento que as ondas exercem quando encontram um obstáculo, como um espelho, outras ondas ou quando recebem certas frequências de oscilação.

Por exemplo, no caso do arco-íris, quando a luz entra em contato com as gotículas de água (obstáculo), ocorre um fenômeno capaz de “quebrar” essa luz branca em outras sete cores.

Diferentes tipos de fenômenos ondulatórios e exemplos

• Reflexão

O fenômeno da reflexão ocorre quando a luz, ao encontrar um obstáculo, bate e reflete até chegar em nossos olhos. Como nesse processo não há mudança de meio, sua velocidade se mantém inalterada.

Por meio dessa propriedade, conseguimos ver as cores. Contudo, dependendo da cor da superfície em que a luz é refletida, a cor que observamos muda. Na imagem, se a superfície for branca, a luz monocromática branca (que é a mistura de todas as cores) reflete todas as cores. Se a superfície for preta, não vemos nenhuma cor, porque o preto absorve todas as cores. Já se a superfície for de qualquer outra cor, a cor vista é a mesma da superfície, ou seja, se a superfície é vermelha, vemos apenas a cor vermelha.

• Refração

O fenômeno da refração ocorre quando a luz, ao atravessar um meio, sofre alteração em sua velocidade de propagação. Assim, os comprimentos de onda mudam, mas a frequência se mantém inalterada, pois a fonte de emissão da onda permanece a mesma.

Essa propriedade explica a razão de vermos objetos desfocados quando eles estão submersos em água, já que, por causa dessa diferença de velocidade de propagação, vemos a imagem posicionada mais acima ou mais abaixo da sua verdadeira posição.

• Polarização

A polarização é o fenômeno de filtração das ondas transversais (ondas com vibração perpendicular à direção de propagação), que seleciona a orientação desejada de acordo com a sua vibração. Por meio de um polarizador é possível escolher se sua componente será vertical ou horizontal.

Por meio da polarização é possível que tiremos fotos de superfícies refletoras sem que nosso reflexo apareça, pois o polarizador faz o papel de filtro dos raios indesejados.

• Dispersão

A dispersão é o fenômeno que ocorre quando uma onda, constituída de várias outras, ao entrar em um meio material diferente, refrata e se dissocia em suas componentes.

Por exemplo, a dispersão da luz ocorre quando a luz solar, ao entrar em um prisma, refrata e se descompõe em suas componentes monocromáticas com diferentes ângulos de refração.

• Difração

A difração é o fenômeno conhecido como princípio de Huygens, que consiste na onda ser capaz de atravessar uma fenda ou contornar uma barreira, se espalhando ou se alargando do outro lado.

Isso explica por que conseguimos acessar o wifi mesmo a alguns metros de distância do modem. Essa também é a razão pela qual conseguimos escutar algo mesmo atrás de superfícies espessas que impossibilitam a passagem do som.

• Interferência

A interferência é um fenômeno de superposição de ondas formando uma onda resultante, descoberto pelo físico Thomas Young (1773‒1829).

Essa interferência pode ser construtiva, quando as ondas que se encontram são somadas, formando uma onda resultante com amplitude maior, ou podem ser destrutivas, quando essas ondas se anulam, diminuindo sua amplitude ou até mesmo desaparecendo.

A interferência destrutiva é uma das razões pelas quais escutamos os ruídos no rádio e nos televisores.

• Ressonância

A ressonância é um fenômeno ocorrido em corpos que recebem vibrações com frequência igual a uma de suas frequências naturais de oscilação, absorvendo e amplificando-as de modo a vibrar com amplitudes (cristas ou vales de onda) gigantescas. 

Um exemplo da ressonância ocorre quando martelamos um diapasão, instrumento em formato de garfo que transmite suas ondas sonoras a outro diapasão nas proximidades, fazendo-o oscilar e amplificar sua frequência.

Leia também: Cinco coisas que você precisa saber sobre ondas

Exercícios resolvidos sobre fenômenos ondulatórios

Questão 1

(Enem Digital 2020) Para se deslocar e obter alimentos, alguns mamíferos, como morcegos e golfinhos, contam com a sofisticada capacidade biológica de detectar a posição de objetos e animais pela emissão e recepção de ondas ultrassônicas.

O fenômeno ondulatório que permite o uso dessa capacidade biológica é a

A) reflexão.

B) difração.

C) refração.

D) dispersão.

E) polarização.

Resolução:

Alternativa A

Os morcegos e golfinhos emitem ondas ultrassônicas inaudíveis aos ouvidos humanos. Quando elas encontram um obstáculo, são refletidas de volta a eles, guiando-os.

Questão 2

(Unip) A ponte de Tacoma, nos Estados Unidos, ao receber impulsos periódicos do vento, entrou em vibração e foi totalmente destruída. O fenômeno que melhor explica esse fato é:

a) o efeito Doppler.

b) a ressonância.

c) a interferência.

d) a difração.

e) a refração.

Resolução:

Alternativa B

A ponte de Tacoma entrou em ressonância com os ventos, porque tanto a ponte quanto os ventos vibravam a uma mesma frequência.