EINSTEIN PRESENTATION

ondas e eletromagnetismo

Contributos de Maxwell, Hertz e Marconi

James Clerk Maxwell

Escreveu o seu 1º artigo científico aos 14 anos

Frequentou a secundária de Edimburgo

Universidade de Cambridge

Ganhou vários prémios e bolsas de estudo

Frequentou a universidade de Edimburgo

Nasceu em 1831, Escócia

Teorias de MAxwell

Teoria das cores - "O triângulo de Maxwell"

1ª fotografia colorida permanente (1861)

Teoria dos Anéis de Saturno

Teoria da cinética dos gases

Teoria do campo eletromagnético

Teoria do campo eletromagnético

• Maxwell estudou os trabalhos de Faraday sobre indução eletromagnética

• Criou esta teoria entre 1860-1865

• Formulou sistemas de equações conhecidas como Equações de Maxwell

• As Equações descrevem as leis básicas dos fenómenos eletromagnéticos

As Equações de Maxwell

• Lei de Faraday:

• Lei de Gauss para o campo magnético:

• Lei de Ampère-Maxwell:

• Lei de Gauss para o campo elétrico:

Teoria do campo eletromagnético de Maxwell

Conclusões:

• A oscilação de uma carga elétrica dá origem a campos magnéticos

• A variação do fluxo dos campos magnéticos origina campos elétricos

• Os campos magnéticos e os campos elétricos interagem entre si formando ondas eletromagnéticas

• A velocidade de propagação de ondas eletromagnéticas é igual à velocidade da luz no vazio, logo a luz é uma onda eletromagnética

As experiências de Hertz

• A teoria de Maxwell acabou por ser comprovada experimentalmente por Heinrich Hertz, no ano de 1885.

• Resumidamente, Maxwell tinha previsto a existência de ondas eletromagnéticas idênticas às ondas luminosas. Tais ondas provinham do movimente de cargas elétricas oscilantes .

A experiência em si

Passo 1

Passo 3

Passo 2

Criou-se no excitador uma diferença de potencial utilizando um gerador de tensão. Quando a tensão era muito elevada, o ar sofria ionização. Como resultado da ionização ocorriam diversas descargas elétricas acompanhadas de faíscas que oscilavam entre os terminais.

A uma distância do excitador foi colocado um “ressoador” que não passava de uma espira metálica com uma pequena abertura, cujo tamanho se fazia variar através de um parafuso micrométrico.

O ressoador produzia também uma faísca na região aberta do anel metálico (recetor) quando colocado nas proximidades dos terminais do emissor

Ondas eletromagnéticas VS Ondas luminosas

Estas experiências não só validaram os estudos de Maxwell, como provaram que as ondas eletromagnéticas, à semelhança das outras ondas, se propagam e sofrem reflexão, refração, difração, polarização, … Conseguiu ainda descobrir a velocidade e o comprimento de onda destas ondas estabelecendo assim a relação com as ondas luminosas.

O fim dos seus estudos!

Hertz percebeu que a faísca era mais intensa no recetor se o mesmo fosse exposto a radiação ultravioleta. Apesar de não possuír o conhecimento necessário para descrever esse fenómeno que hoje sabemos que se trata do efeito fotoelétrico, foi o primeiro a observar o que mais tarde viria a ser explicado por Einstein. Acabou por morrer em 1894, com 36 anos, vítima de bacteremia. Em homenagem a este estudioso, a unidade SI de frequência de qualquer fenómeno periódico é o Hertz (Hz).

Guglielmo Marconi

Inventor do sistema de telegrafia sem fios (TSF), que foi capaz de transmitir ondas eletromagnéticas em código morse através do Canal da Mancha, e mais tarde através do Atlântico-Norte.

Concluindo