Prática do Ensino de Física. Material de referência. Compartilhamento livre, segundo autorização da UFC constante no sitio.

Laboratório Virtual de Física da

Universidade Federal do Ceará

Simulações Interativas para o Ensino de Física

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Difração em uma Fenda

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Esta simulação permite estudar a difração da luz em uma fenda simples. Há três opções de comprimentos de onda (cores) e somente o comprimento de onda da luz vermelha é conhecido. Há três fendas simples de larguras diferentes. Utilizando-se a luz de comprimento de onda conhecido é possível determinar a largura das fendas. Conhecendo-se a largura das fendas é possível determinar os comprimentos de onda da luz verde e da luz azul. Um cursor permite variar a distância entre a fenda e o anteparo, permitindo posicionar o anteparo de modo a obter um padrão de difração mais nítido quando necessário. O padrão de difração gerado no anteparo pode ser visualizado frontalmente. Uma régua permite medir as distâncias necessárias.

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Espelho Côncavo

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Esta simulação permite a determinação da distância focal de um espelho côncavo pela determinação da posição da imagem real que pode ser visualizada somente quando projetada sobre o anteparo. O espelho côncavo está fixo na posição zero. Existem 4 opções de espelhos côncavos, cada uma com uma distância focal diferente. A simulação só permite a visualização de imagens reais. A imagem real só será mostrada quando o anteparo é localizado na posição onde a imagem é formada.

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Lei de Malus

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Esta simulação permite medir a intensidade de luz que passa por um polarizador e em seguida por um analisador em função de suas posições angulares relativas e assim verificar a Lei de Malus. Um polarizador graduado mostra a visão frontal da fonte de luz depois de passar pelo polarizador. Este polarizador pode ser girado, bastando para isso clicar no ponto em sua borda e arrastar. Um analisador graduado mostra a visão frontal da fonte de luz após passar pelo polarizador e pelo analisador. Este analisador pode ser girado, bastando para isso clicar no ponto em sua borda e arrastar. A intensidade da fonte de luz pode se modificar a cada reinicialização.

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Lâmina de Faces Paralelas

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A simulação permite estudar a refração da luz e o desvio lateral de um raio de luz que incide em uma lâmina de faces paralelas. O ângulo de incidência pode ser variado. Um transferidor permite medir os ângulos de incidência e o de refração e assim verificar o índice de refração do material escolhido. Uma régua permite medir o desvio lateral. O estudo pode ser realizado para diversos materiais.

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Olho Humano - Defeitos da visão

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Esta simulação permite estudar os defeitos da visão (miopia e hipermetropia) e suas correções. Há 6 opções de olhos. Os olhos da simulação ou são míopes ou hipermétropes. É possível colocar um objeto distante ou próximo do olho e observar a acomodação e a formação da imagem no olho. Há 8 opções de lentes; para cada olho há uma lente que corrige o defeito que o mesmo apresenta.

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Polarização

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Esta simulação permite estudar a atividade óptica de uma substância em função da cor da luz utilizada, da concentração da solução e do comprimento que a luz percorre dentro da solução. Há a possibilidade de escolha de uma substância opticamente ativa dentre três possibilidades (Frutose, Glicose e Sacarose). Na simulação, uma fonte de luz branca à esquerda, pode ter somente uma cor transmitida, escolhendo-se um dos quatro filtros de cor. A luz monocromática transmitida pelo filtro de cor, incide em uma lâmina polarizadora, é polarizada, e em seguida atravessa um recipiente contendo uma substância opticamente ativa. Um filtro analisador permite determinar a rotação do plano de polarização provocada pela solução da substância em estudo.

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Princípio de Fermat: Reflexão

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Esta simulação permite verificar que, segundo o Princípio de Fermat, na reflexão da luz o caminho percorrido pela luz entre dois pontos situados em um meio, mas passando por um ponto em um espelho será aquele para o qual o tempo de percurso é mínimo. Para isso é possível posicionar os pontos A e B em uma posição qualquer e localizar um ponto P, na superfície do espelho, de modo a minimizar o tempo de percurso da luz. Localizado a posição do ponto P que minimiza o tempo de percurso é possível medir com um transferidor os ângulos de incidência e de reflexão e verificar que os mesmos estão de acordo com as leis da reflexão.

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Princípio de Fermat: Refração

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Esta simulação permite verificar que, segundo o Princípio de Fermat, na refração da luz o caminho percorrido pela luz entre dois pontos situados em meios diferentes será aquele para o qual o tempo de percurso é mínimo. Para isso é possível escolher o material de cada meio, posicionar o ponto A em uma posição qualquer no meio 1 e o ponto B no meio 2 e localizar um ponto P na interface dos dois meios de modo a minimizar o tempo de percurso da luz. Localizado a posição do ponto P que minimiza o tempo de percurso é possível medir com um transferidor os ângulos de incidência e de refração e verificar que os mesmos estão de acordo com a lei de Snell da refração.

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Prismas

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Esta simulação permite estudar o comportamento de um raio de luz ao incidir em um prisma. É possível verificar que o desvio sofrido por um raio de luz passa por um mínimo. Há 6 opções de materiais que podem ter o índice de refração determinado pela medida do desvio mínimo.

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Redes de Difração

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Esta simulação permite estudar a difração da luz em redes de difração. Há três opções de comprimentos de onda (cores), uma rede com 80 linhas/mm permite determinar os comprimentos de onda. Há duas redes de difração cujos número de linhas/mm é desconhecido. Um cursor permite variar a distância entre a rede de difração e um anteparo. O padrão de difração gerado no anteparo pode ser visualizado. Uma régua permite medir as distâncias necessárias.

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Refração

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Esta simulação permite estudar a refração em diferentes materiais em configurações semelhantes às utilizadas em laboratórios de ensino de física. A posição 1 do semicírculo permite estudar a passagem da luz de um meio menos refringente, para um meio mais refringente e a posição 2 permite o contrário. Tanto na posição 1 como na posição 2 é possível medir os ângulos de incidência e de refração e assim determinar o índice de refração do material escolhido. A posição 2 permite observar o ângulo limite e a reflexão total.