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1 / 18 14 experimentos em duas mesas A bancada óptica tem um prisma, três lâmpadas coloridas ao lado de um cartão de tintas, uma gota de água suspensa e um par de filtros polarizadores. Outras dez estações esperam na segunda mesa, à direita. A barra sob a imagem leva a cada uma.
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01 14 experimentos em duas mesas A bancada óptica tem um prisma, três lâmpadas coloridas ao lado de um cartão de tintas, uma gota de água suspensa e um par de filtros polarizadores. Outras dez estações esperam na segunda mesa, à direita. A barra sob a imagem leva a cada uma.
02 A luz branca se desfaz no vidro O vidro retarda a luz violeta um pouco mais que a vermelha, e por isso o violeta se curva mais em cada face. Neste ângulo, o prisma desvia a luz de 400 nm em 39,9° e a de 700 nm em 38,3°. Na tela, as cores se abrem por cerca de 18 mm.
03 Girando o prisma Arraste o ângulo do prisma em Controles. O desvio total é mínimo perto de 49,4°, onde o espectro se move menos. Perto de 31°, o leque se abre para cerca de 5°, e abaixo de 30° a ponta violeta já não consegue sair pela segunda face.
04 Três lâmpadas fazem branco Vermelho e verde se sobrepõem como amarelo, verde e azul como ciano, vermelho e azul como magenta. Onde as três se encontram, a placa parece branca. Desligue uma lâmpada e a cor dela some de todas as sobreposições.
05 As tintas funcionam ao contrário Uma tinta não soma luz. Ela absorve parte do que cai sobre ela, e por isso duas tintas retiram mais que uma. Ciano e amarelo deixam o verde, e as três juntas deixam muito pouca luz, algo próximo do preto.
06 Um único raio dentro de uma gota de chuva O raio se curva na entrada, se reflete no fundo da gota e se curva de novo na saída. Vermelho e violeta seguem caminhos um pouco diferentes. Experimente outras alturas de raio; o ângulo de volta em direção ao Sol muda a cada uma.
07 Por que o arco fica a 42° Envie muitos raios de uma vez. O ângulo de saída cresce, para perto de 42,4° para o vermelho e de 40,6° para o violeta, e depois volta a cair. Os raios se acumulam nesse ponto de inflexão, e essa borda brilhante é o arco-íris.
08 Dois filtros e a lei de Malus O primeiro filtro deixa passar cerca de metade da luz da lâmpada. O segundo deixa passar cos² do ângulo entre eles: 50% a 45°, nada a 90°. Ligue o terceiro filtro para ver que filtros cruzados voltam a deixar passar luz.
09 Filtros tiram luz Cada filtro deixa passar cerca de dois terços do espectro: o ciano barra o vermelho, o magenta barra o verde e o amarelo barra o azul. Onde os três se sobrepõem, quase nada passa.
10 Uma rede de difração manda cada cor para seu ângulo As linhas estão a 1,67 µm umas das outras. A luz verde de 532 nm sai na primeira ordem a 18,6° e na segunda a 39,7°. Comprimentos de onda maiores se curvam mais.
11 A cor do filme de sabão vem da espessura A luz refletida no fundo do filme percorre 2nd a mais, aqui 1197 nm no centro. As cores que voltam com força dependem de como esse caminho se compara com cada comprimento de onda.
12 Partículas pequenas espalham o azul No tanque, a luz de 450 nm é espalhada 5,9 vezes mais que a de 700 nm. O lado do tanque brilha em azul, e a luz que chega ao fundo fica amarela e laranja.
13 O ultravioleta faz algumas coisas brilharem A lâmpada emite ultravioleta de 365 nm. Cada amostra o absorve e emite luz visível de comprimento de onda maior, de cerca de 425 nm na fluorita a 615 nm na calcita.
14 Lâmpadas mais quentes parecem mais azuladas A 2700 K, um filamento emite a maior parte da luz em 1,07 µm, no infravermelho, e parece branco-alaranjado. Perto de 6500 K, a luz fica próxima da luz do dia.
15 Cada gás tem suas próprias linhas O sódio põe quase toda a sua luz visível em duas linhas, em 589,0 e 589,6 nm. Hidrogênio, hélio, neônio e mercúrio dão, cada um, um padrão diferente, e a luz solar mostra linhas escuras em vez disso.
16 Três tipos de cone Em 580 nm, os cones L respondem por completo, os cones M a 76% e os cones S quase nada. O cérebro lê essa mistura como amarelo.
17 Enxergar com dois tipos de cone Na visão deutan faltam os cones M. Os pontos laranja e oliva da placa passam a parecer iguais, e por isso o 5 fica difícil de achar.
18 Cor vinda de camadas Seis pares de camadas de quitina e ar refletem 99% da luz de 458 nm de frente. Gire o ângulo de visão e o pico se desloca para comprimentos de onda menores.
Mesa óptica Tampo de aço com furos roscados a cada 25 mm. Os suportes são aparafusados, para que os feixes continuem apontados para onde foram direcionados. Lâmpada de luz branca Envia um feixe estreito por uma fenda. O feixe leva todos os comprimentos de onda visíveis ao mesmo tempo. Prisma de vidro Um prisma de 60° de vidro BK7. Seu índice cai de 1,5308 em 400 nm para 1,5131 em 700 nm. Mesa giratória Disco graduado sob o prisma. Girá-lo muda o ângulo com que o feixe encontra a primeira face. Tela Placa fosca a 66 cm do prisma. Cada comprimento de onda chega a ela como uma linha vertical separada. Lâmpadas vermelha, verde e azul Três lâmpadas apontadas para uma placa escura. Onde seus círculos se sobrepõem, a luz se soma. Placa de mistura Uma placa escura mostra só a luz que cai sobre ela. Vermelho e verde juntos parecem amarelo aqui. Cartão de tintas Tintas ciano, magenta e amarela sobre papel. Cada tinta retira parte da luz, e por isso as sobreposições ficam mais escuras. Gota de água Uma gota de chuva em modelo. A luz entra, se reflete uma vez no fundo e sai desviada em cerca de 138°. Primeiro filtro polarizador Deixa passar a luz que vibra ao longo de seu eixo marcado. Passa cerca de metade da luz da lâmpada. Segundo filtro polarizador Gira num dial graduado. A luz que ele deixa passar segue cos² do ângulo entre os dois eixos. Tela do medidor de luz Mostra quanta luz sobra depois dos filtros. O valor exato está no painel de leitura. Caixa de luz com filtros Uma caixa de luz branca com folhas de filtro ciano, magenta e amarela na frente. Onde os filtros se sobrepõem, cada um retira a sua parte do espectro. Laser Um feixe de um só comprimento de onda entre 380 e 780 nm, ou luz branca quando "Luz branca" está ligada. Rede de difração Uma lâmina riscada com linhas finas e paralelas, de 100 a 1500 por mm. Cada ordem sai no ângulo em que d sen θ = mλ. Filme de sabão Um filme de água com sabão (n = 1,33) numa argola de arame. A água escorre para baixo, e por isso o filme é mais fino no alto do que embaixo. Tanque de água leitosa Um tanque de vidro de 56 cm com um pouco de leite na água. As partículas minúsculas espalham a luz azul para fora do feixe. Lâmpada UV Um tubo de luz negra que emite ultravioleta em 365 nm, que o olho mal enxerga. Amostras luminescentes Da esquerda: marca-texto, água tônica, fluorita, willemita, calcita, papel branco e uma estrela que brilha no escuro. Lâmpada de corpo negro Uma lâmpada cujo filamento pode ser ajustado de 1000 a 10.000 K. O cartão ao lado mostra seis amostras pintadas sob a luz dela. Tubo de descarga Um tubo de vidro com gás a baixa pressão, aceso por alta tensão. Cada gás dá o seu próprio conjunto de linhas. Espectroscópio Abre a luz do tubo num espectro. O painel ao lado mostra o que você veria na ocular. Placa de resposta dos cones As curvas dos cones L, M e S com uma linha no comprimento de onda escolhido e três barras que mostram com que força cada tipo responde. Placa de visão de cores Uma placa de pontos com um 5 escondido, duas amostras A e B e uma fileira de matizes, tudo redesenhado como a visão escolhida os enxerga. Asa de Morpho Uma borboleta Morpho em modelo. O azul dela vem de pilhas de camadas de quitina e ar, e por isso a cor muda com o ângulo de visão.
