Espectroscopia Óptica (1) - Introdução e Equações de Maxwell

o [Música] olá bem-vindo ao nosso curso de introdução a espectroscopia uma iniciativa conjunta entre o curso de biotecnologia da Oscar e o Instituto de Física da USP de São Carlos na aula de hoje eu vou fazer uma introdução geral explicar para vocês a importância da espectroscopia Ótica e começar a desenvolver os aspectos básicos da interação da luz com a matéria porque esse é o principal fato envolvido na inspectores copia como a luz interage com a matéria e como dessa interação nós somos capazes de ler as informações tanto da matéria quanto da luz é o fundamento

dessa técnica poderosíssima que praticamente se o e em todas as áreas do conhecimento não a área do conhecimento que não use alguma coisa relacionada com a espectroscopia óptica de um modo geral é e o porquê porquê a usar a luz para investigar as coisas né porque a espectroscopia faz isso ela quer utilizar a luz para entender a matéria entender reações acontecendo entender alterações que aconteceram e também entendeu o seguinte né como que nós enxergamos tudo ao nosso redor é essa é a origem da espectroscopia se eu dizer para você que todo momento nós estamos fazendo

tem que ter os copia na nossa vida cotidiana quando você olha para alguma coisa e ela tem uma cor ela iluminada pela luz do sol por exemplo e você observa uma cor ali já está ocorrendo uma inspector os copia Porque a luz do sol vem ela ilumina tudo Igualmente não é com muitas cores nós sabemos inclusive todo mundo já aprendeu um dia a se decompor a luz do sol sabe que ela é feita de várias cores mas nós observamos determinados objetos com uma única cor então a luz vem interage com esses objetos e nos devolvem

uma cor aquela cor que ela tá nos devolvendo já é um tipo de espectroscopia sem água realizada Quando eu olho a cortina aqui da minha sala virtual e eu vejo que ela é azul eu tô realmente convencido e o que tem ali do ponto de vista químico já está absorvendo a minha luz branca Oi e me devolvendo a minha luz azul então já é uma informação que ali deve ter um pigmento Às vezes as cores das coisas não são de pigmento mas nesse caso é então já é um tipo de se ter que trouxe copia

e aí nós estamos fazendo espectroscopia toda hora todo momento tá certo toda vez que tem luz tem matéria nós estamos fazendo espectroscopia com o aquecimento da atmosfera já é também uma inspector os copia tá certo é a luz em ela de alguma maneira consegue se transformar em energia mecânica que aumenta a temperatura do gás aqui dentro da atmosfera e da os nossos dias mais quentes ou quando não faz isso com precisão temos os dias mais então basicamente nós estamos fazendo algum tipo de espectroscopia todo dia no nosso cotidiano É mais do ponto de vista científico

mais pectoris copia é de uma importância muito grande porque porque a gente não consegue ver com clareza a constituição das coisas o nível a escala espacial o tamanho que nós temos não matéria é muito pequenininho são os átomos e as moléculas e para poder interpretar como as coisas são nós temos que ter uma ideia de como esses tijolos esses átomos e moléculas estão arranjados nós temos que ter de alguma forma entidades físicas capaz de nos dar informação e e e por esse fato é que nós gostamos muito da espectroscopia nós gostamos Porque de fato a

origem de tudo está na do átomo e molécula e nós temos que enxergar esses átomos e moléculas e indiretamente claro e a luz permite isso a luz é uma entidade física nós vamos ver um pouquinho sobre ela mas a luz ela ela ela é essa entidade física que interage com a matéria a nível de átomos e moléculas da estrutura também né todo mundo já ouviu falar de difração de raio-x todo mundo já ouviu falar de própria difração da luz na matéria não há também a estrutura que é importante mais a natureza o que está lá

ele interagem fortemente com a luz é porque Te enxerga tudo que a luz interage Ford as coisas nos devolvendo luz que a gente enxerga e distingue as coisas não só a forma como a cor não é verdade muito bem então a luz como ela tem essa propriedade extremamente importante de interagir muito bem com átomos e moléculas ela é um elemento físico dos mais importantes para que possamos utilizá-la para entender a natureza da matéria e a luz ela é de tal natureza nós vamos ver né eletromagnética e também é de natureza eletromagnética a matéria né carga

das coisas elétrica o Spin o movimento do elétron está acoplado ao magnetismo tudo isso faz com que a natureza da Luz ela tenha de alguma maneira tudo que precisa para interagir fortemente com a matéria e nessa interação forte Acontece muita coisa né a luz ela pode ser absorvida e ficar lá transformando-se em outras coisas Muitas vezes em reação química muitas vezes nós vamos ver isso ao longo no curso tá certo mas muitas vezes que é a parte principal do curso é a luz que desaparece Oi e a luz que ia devolvida então a luz que

volta para a gente Ela traz informação de como foi aquela interação e é através dessa característica da Luz qui desapareceu ou da luz que é devolvida que nós acabamos e tirando toda informação daquilo então a base da inspectores copia é a interação da luz com a matéria em vários aspectos né eu coloquei como exemplo aqui só para ilustração a cor as cores dos objetos e a relação daquilo que você tá enxergando com a sua composição todo mundo sabe que quando você olha aí um uma telha ela é avermelhada porque lá tem óxido de ferro naquela

Constituição do barro e tudo isso tinha óxido de ferro quando ela é branca não deve ter óculos de Ferro deve ter outras coisas porque agora já estamos acostumado que esse composto tá a natureza avermelhada da da Rocha quando você olha uma rocha ver ela azulada muitas vezes a gente e bem que fica aquilo com a presença de manganês ou de magnésio E aí vai então as cores das coisas já é um exemplo que e da interação da luz a maneira que a luz é devolvida Tá certo como nós vamos ver nós vamos aprender isso que

nós vamos aprender no curso como essas coisas acontecem e é tirar informações que são importantes porque nós temos que levar em conta uma lei Magna a lei Magna é que a propriedade das coisas do mundo macroscópico depende da sua constituição microscópio Então as coisas são o que são dependendo de como são formadas a nível atômico-molecular essa é uma lei Magna e ir para nós entendermos as coisas que a gente observa nós temos que desenvolver ferramenta para ir a nível microscópico para ir a nível atômico-molecular e essa que nós vamos aprender nesse curso é os fundamentos

disso tudo é como que isso acontece para que a gente usa uma espectroscopia e tem uma visão realmente adequada que a visão do mundo microscópio do que tá acontecendo ali o futebol além da Lucy o elemento fundamental de fundamental importância porque ela interage com a matéria de forma muito intensa e essa interação ela é muito sensível né Às vezes eu consigo detectar pequenas alterações que a Lúcia ocorreu ao interagir com a matéria né porque trata-se de alguma coisa de em pouca quantidade que está interagindo ou pequenas alterações sutis mas a luz é de tal estrutura

que eu consigo medir pequenas coisas pequenas coisas estão a sensibilidade nessa interação o fato de que a interação revela coisas muito detalhe em detalhe é que permite a gente utiliza a luz como um elemento fundamental na inspectores copia Tá certo então não é só que é um elemento importante mas ela é sensível eu consigo manipular adequadamente a luz e manipulando adequadamente a não consigo tirar todas essas informações que eu preciso é bom dia para inferir para concluir a respeito do que está acontecendo isso não aconteceu do dia para a noite não isso vem acontecendo desde

a da origem do pensamento humano nós tivemos aí um ano dedicado à luz e Nós aprendemos um pouco da história né Como que o homem foi usando a luz né apesar de não saber a sua constituição historicamente a há milênios ele já utilizava a luz para determinadas coisas eles começaram a manipular então historicamente o homem sempre teve preocupado em manipular a luz então ele não só admirava luz que sabia da sua importância Mas também ele foi aprendendo a manipular e o resultado dessa manipulação e é que apareceram instrumentos bons né a gente hoje no início

pessoas usavam provavelmente só a luz solar como uma fonte de luz mas o homem foi aprendendo a fazer a extrair Inclusive a manipular a própria luz que vem da combustão né a luz de uma chama como elemento para realizar os seus estudos bom então a instrumentação óptica é algo que evoluiu muito senão Hoje nós não temos essa capacidade nem ver alguns átomos em alguns trilhões de átomos com técnicas ópticas hoje você você adulterar um alimento o adulterar a gasolina é possível você detectar coisas muito pequenas que estão ali né E às vezes essas coisas pequenas

que estão ali nos dão um histórico de como determinar as coisas foram produzidas e e não deveriam estar ali mas estão na Indústria Farmacêutica nós sabemos que quantidades mínimas às vezes partes por trilhão de determinadas moléculas torna a ação do medicamento confusa porque o nosso metabolismo às vezes é muito sensível a determinadas pequenas partes de outras moléculas como é o caso da o preto se entra no sangue ela pequenas quantidades é capaz de produzir um dano Fantástico né bom Então veja nós estamos num contexto onde é algo integrado é algo que veio se somando ao

longo da história intelectual do homem portanto ela é muito é milenar o uso da luz para interpretação das coisas e a manipulação da luz para produzir técnicas que me permitam que me ajudem no entendimento das coisas e o modo geral muito bem Então esse é o contexto que nós vamos fazer esse é o contexto que nós vamos aprender e aí tem muitas técnicas envolvidas que permitem hoje a gente utilizar essas técnicas em prol da ciência ou em prol da sociedade você imagina o que seria dos exames clínicos Se não fossem os inspectores copia de hoje

você coleta o sangue coloca lá numa máquina ele olha olhando a à luz a interação da luz com determinadas no determinados constituintes será capaz de dizer que você tá anêmico ou dizer que você tem alguma doença Tá certo a técnica de espectroscopia não é só uma técnica científica longe nisso hoje ela faz parte integrante das técnicas que nós usamos no dia-a-dia nas técnicas que estão incorporada há muitos e muitos princípios tá certo é não há como escolher uma área que você não tenha técnicas de espectroscopia para te ajudar é muito bem então essas técnicas seja

pela leitura Como eu disse é tão sensível que eu sou capaz de ver algumas bactérias alguns vírus ou alguns fragmentos de vírus dentro de um mundo inteiro através dessas técnicas ópticas elas são de Fato muito Poderosas mas o nosso objetivo é primeiro entender os princípios para depois explicar as técnicas sim em detalhe e eu vou adotar o princípio de que eu não vou fazer um curso somente matemático e eu vou fazer uma mistura eu sei que a nossa audiência de alunos têm um pouco de cada coisa né espectroscopia tá em todas as áreas portanto ela

é interessante de ser conhecida em princípios em todas as áreas Então nesse curso nós vamos dar um pouco da base matemática para que você tenha visto isso e vamos cobrar dependendo do nível da audiência que tá fazendo o nosso curso muito bem Ah então ninguém deve se assustar se tiver aí por exemplo um biólogo fazendo um curso Ele tem condição plena Porque nós não só faremos uma álgebra como faremos as interpretações e as interpretações são os conceitos básicos que tem que estar na mente de quem usa ou quem quer entender a expectorar copia muito bem

então vamos começar entender os princípios básicos E como que eu disse o princípio básico da espectroscopia é a interação da luz com a matéria para conhecer a interação da luz com a matéria é importante que a gente Siga a seguinte rota primeiro nós temos que fazer uma pequena revisão tô entendendo a luz porque quem quer entender espectroscopia não pode ver a luz como algo enigmático tem que enxergar na luz as propriedades que são importantes para que a gente possa entender o que tá acontecendo depois nós temos que ter uma visão Zinha da matéria isso é

importante porque a matéria é descrita em várias formas em várias em vários em vários contextos e em vários graus de detalhes e nós temos que de alguma maneira entender também a matéria para poder entender fundamentalmente a interação então o objetivo é entender a interação de definir determinado as coisas e nós queremos então para isso definir as coisas da forma correta então para que a gente possa entender essa interação nós temos que de alguma forma entender cada componente ou ter uma visão de cada componente quando nós enxergamos a espectroscopia Quando você joga luz sobre alguma coisa

e vai tirar informação é importante você está pensando é uma coisa certa né entender os princípios básicos aqui que é o objetivo dessas primeiras aulas transmitir os princípios básicos Tá certo então nós poderíamos começar ou com a matéria ou com a luz obviamente eu vou começar com a luz que ela é o objeto principal desse curso Então a gente vai começar vendo um pouco da radiação eletromagnética a luz ela é chamada de radiação eletromagnética e por uma razão simples deixa eu explicar para você a razão do início todo mundo achava aqui cada tipo de radiação

era uma coisa diferente e aliás no início todo mundo pensava que eletricidade era uma coisa bom e que magnetismo era outro quem é mais velho como eu já trabalhou lembra do colegial nós temos uma parte do ensinou na época era o colegial hoje é chamado o o ciclo do ensino médio né Nós aprendemos lá no início uma das coisas a nossa aprende os que eletricidade era uma coisa magnetismo era outra e viramos essas áreas condomínios um pouco diferente é muito bem mas não era assim não já muito antes há mais ou menos um século e

meio atrás falei é mais e quase dois séculos fora dei um cientista inglês cuja formação para o gestor ia é brilhante ele faz uma grande um grande avanço mostrando que eletricidade que aquilo que liga lida com cargas com forças de Coulomb tudo isso e o magnetismo que aquilo que lida com os magnetos com coisas desse tipo um correntes elétricas e tudo isso e ele faz uma conexão ele mostra que há uma conexão entre magnetismo normalmente é expresso pelo campo magnético com a eletricidade normalmente Expresso pelo campo elétrico todo é força na verdade né as pessoas

não medem o campo eles medem a força que os campos fazem sobre cargas isso a historicamente o que aconteceu e o Faraday Ele fez alguns experimentos interessantes que são experimentos da indução de Faraday ele notou que se ele tivesse um uma bobina de frio e ele chegasse com o imã que tem ao parte norte e sul e aproximar-se desse circuito ele viu uma corrente elétrica se movimentando E ele via aparecimento de uma diferença de potencial que aquilo que a gente aprende no na no elétrica na eletricidade então ele ele chegou à conclusão de que a

variação temporal e no campo magnético nas proximidades de um circuito poderia produzir um campo elétrico que é a diferença de potencial que aquilo que a gente mede por volta tá certo enquanto o campo aqui a gente mede de outra maneira e a gente aprende também lá no nosso Ciclo Básico de Formação que toda vez que apareceu uma voltagem e o circuito pode ele conduza uma corrente então alma conexão aqui entre corrente elétrica e voltagem que nós já sabemos né nós sabemos as leis e homem mas ele não toque Campos variando no tempo se misturavam essa

é uma grande contribuição de Faraday fora daí fez isso de uma forma brilhante em tempos depois não muito um outro inglês o Maxwell ele realmente faz uma revolução ele faz uma revolução porque ele fala assim bom campo magnético variando no tempo o produto campo elétrico e ele vai lá e vê que campo elétrico variando no tempo produz também campo magnético bom então ele ele conecta as ambas as variações ele faz o vice-versa aqui Dessa descoberta de Faraday e com isso ele acaba introduzindo novos conceitos e novos termos no entendimento da eletricidade e do magnetismo para

mostrar que de fato a eletricidade eo magnetismo é praticamente uma coisa só vista de forma diferente quando ele faz isso quando ele é capaz de fazer essa conexão conectar tudo e introduzindo termos novos ele chega a um conjunto de equações que é a base da radiação eletromagnética e ele chega a verificar que luz e outros tipos muitos de radiação raio-x micro-ondas ultra-violeta na verdade a mesma coisa são composições de Campos elétricos e magnéticos oscilando variando no Tempo daí nasce a radiação eletromagnética que é um que nós temos que vende uma forma bem básica para podermos

entender o como que isso aí vai interagir com a matéria então é devido a uma sequência de cientista chegar ao conceito da radiação eletromagnética chegar a entender que a luz na verdade é de natureza elétrica e magnética e daí recebe a reação eletromagnética Tá certo e prova-se matematicamente eu vou fazer uma dedução bem simples para que você tenha em mente que é possível E aí se verifica experimentalmente de que de fato à luz nada mais é do que isso quando você entende do que que é feito a luz aí você passa entender como ela interage

com as coisas e mais do que isso você passa a entender como fabricar lá é né porque a fabricação da Luz algo extremamente importante hoje nós estaremos dependendo da luz a vela ou da queima de óleo da combustão de um modo geral ou da luz do sol mas a gente aprendeu a transformar determinadas energias em Luz em um de eletromagnético é porque nós entendemos como que essa luz ela é como que essa radiação Qual é a constituição básica do chamado campo eletromagnético e eu preciso disso senão eu não consigo ir lá e ligar isso na

estrutura não matéria Tá certo eu não consigo olhar a matéria da forma que precisa para entender essa interação é muito bem então é dentro do contexto da radiação eletromagnética de Maxwell é aquele que consegue de fato colocar tudo dentro junto numa de uma forma inteligível para que as conclusões que nós vamos tirar e usar sejam bastante válidas bom então o que o Max acaba fazendo eu vou fazer agora um pouquinho de matemática mas não não se preocupe nenhuma matemática tem que ser assustadora Tá certo toda ela é muito simples toda ela pode ser explicada de

forma simples e é isso que eu pretendo fazer aqui então maneira aqui é tantos gregos contra os troianos poderão entender isso aqui de forma bastante simplificada então não assuste com detalhes matemáticos que eu vou explicar as equações matemáticas elas são interessantes quando elas vão além da Matemática quando Elas mostram para gente um efeito quando elas revelam alguma coisa isso que eu vou fazer mas então o que o Márcio faz ele pega e junta todas as equações da eletricidade e do magnetismo numa única coisa Ah tá certo primeiro o pessoal sabe aqui para produzir campo elétrico

precisava de cargas elétricas então o Márcio através das suas equações ele vem aqui e expressa isso de uma forma bastante simples através da sua primeira equação e ele diz assim o meio é importante na eletricidade se eu tiver um metal entre uma carga e é um efeito se eu tiver um dielétrico é o outro é feito o ar e o prefeito água e outro é feito tudo isso está na chamada constante dielétrica Oi e ele associa as fontes de carga rock É de fato a densidade de cargas que eu tenho né porque tem que ser

bem geral então o Max eu falo assim ó se você tiver carga forma campo e essa é uma expressão matemática você tem uma operação chamou divergente nada mais é do que a variação espacial e do campo a variação espacial no campo gera a carga esse essa carga foi pontual e obtenho daqui a famosa lei de Coulomb que você sabe que é que o campo é a carga dividido pela distância ao quadrado fez algumas constantes que dependem do sistema de unidade que eu uso e a constante dielétrica tá lá dentro bom então isso aqui nada mais

é do que a repetição da lei de Coulomb é feito de uma forma mais elegante que o Max eu como sendo um excelente matemático ele aprendeu a colocar isso dessa forma tá certo outra coisa que sabia do magnetismo é que quando você pega o imã as linhas de campo do ímã se fecha bom então a fonte do magnetismo é diferente da fonte do campo elétrico campo elétrico se você tiver uma carga aqui positiva ou negativa ela Produza um campo em todo o espaço divergindo ou convergindo dependendo da dessa carga ser positiva ou negativa que eu

botei uma carga Positivo tá certo portanto a gente fala que as linhas de campo elétrico divergem por isso que a gente expressa na forma do divergente ser igual a carga tá certo não tô pedindo para você deduzir isso estou pedindo já estou explicando a razão essa equação fala que campo elétrico tem sua origem nas cargas elétricas por outro lado se você tiver um campo magnético então se eu tiver um irmãozinho aqui se estiver o Polo Norte eo Polo Sul eu sei que ele tem o linhas de Campo que entram por um sai pelo outro e

se fecham eu tenho aqui o imã o que o Polo Norte e Polo Sul eu sei que as linhas de Campo se você botar ali Malhas se você ver que as linhas de Campo círculos num caminho fechado portanto Elas Não divergem elas não vão para o Infinito que nem as linhas de campo elétrico devido uma carga então o Max eu expressou isso que aliás essa essa lei aqui ela já existia dizendo que uma das características do campo magnético é que o divergente a 0 bom então elas são fechadas Ah tá certo tá bom aí em

seguida você tem que mostrar a maneira com que se produz o campo magnético EA maneira com que se produz o campo elétrico campo elétrico produzido por cargas já tá na primeira equação de macho mas o fadein Tá certo existe uma lei que é chamada Lei de Gauss que mostra se você tiver um uma corrente elétrica ela também produz ao redor de um fio se você tiver um fio conduzindo corrente elétrica que passa uma corrente elétrica ao redor desse fio não existe linhas de campo magnético então o gaus né ou na verdade a lei de Ampére

Oi aqui é uma lei importante cima ela diz o seguinte olha só essa primeira parte aqui ela esquece essa outra parte ela diz o seguinte campo magnético é produzido por corrente elétrica J na verdade a chamada densidade de corrente elétrica é a corrente elétrica por unidade de área que corrente elétrica nós sabemos Né desde a infância que a quantidade de carga que passa num condutor uma região dos Passos por unidade de tempo cúbicos por segundo Down ampér Oi e o ampér pura área da densidade de corrente Então essa primeira lei aqui que ela pode adquirir

vários nomes ela na verdade no magnetismo acham a lei do incaper ela mostra que corrente elétrica forma campo magnético não é só a presença de uma Aliás a presença do ímã pode se pode ser que valerá uma corrente elétrica feita como se fosse um solenoide aqui tá bom produzindo o campo existem regras vetoriais que permite a gente entender como é feito Mas o importante dessa negócio aqui corrente elétrica produz um campo magnético como é conhecido do magnetismo aí veio Faro ali e adiciona um novo termo e dizendo que E aí o download E aí tá

errado o Buzz é E aí vem Maxwell e adiciona um novo termo dizendo que pega um pouquinho campo magnético também pode ser produzido pela variação temporal de campo elétrico e esse é o termo que o Márcio é o introduz Então veja para produzir campo magnético eu posso ter corrente elétrica mas posso ter variação temporal do campo elétrico Ah tá certo o e finalmente tem e a Lei de Faraday que mostrou que campo elétrico diferença de potencial e está associado pode estar associado com a variação temporal do campo magnético na vizinhança de um circuito Então essa

aqui na verdade é a contribuição de Faraday né Oi e Essa de cima já existia mas o Maxwell adiciona esse termo aqui esse termo ele é fundamental de ser adicionado Por que até então nós achávamos que para produzir campo magnético Só podia ser através da corrente elétrica mas o Max eu vem faz um estudo completo e diz que falta um termo aqui que a variação temporal do campo elétrico a variação de campo elétrico no tempo pode produzir campo magnético e variação temporal do campo magnético pode produzir campo elétrico essa aqui é a Lei de Faraday

lei de Coulomb me Lei de Faraday lei de Bosque falei aqui ela pode ter outros nomes e essa aqui uma composição de leis não importa o que Maxwell faz é combinar tudo isso numa única quando todas as possibilidades aqui tem algumas coisas importantes o meio e ele cidade magnetismo o meio é importante por isso que nós vamos ver que a luz dependendo do Meio ela propaga com velocidade diferente e isso vem caracterizado por duas formas como que o meio Responde ao campo elétrico que a chamada constante dielétrica bom E como que o meio Responde ao

campo magnético que é chamada permissividade magnética Então essas duas constantes são importantes para gente Ah tá certo então elas estão presente na Lene nas leis de Maxon o que nós temos que tirar ali mensagem das leis de macho o fato de que o campo elétrico é produzido por carga linhas de campo magnético são fechadas agora campo magnético pode ser produzido por campo corrente elétrico mas também por variação temporal do campo elétrico esse símbolo aqui é a derivada é a variação né o esse Delta sempre está associado esse aqui é o chamado produto vetorial são produtos

calar mas isso aqui é o divergente é seu chamado rotacional isso está associado com variação espacial do Campo e É incrível o que uma variação temporal do campo elétrico leva a variação espacial do campo magnético uma variação temporal do campo magnético leva a uma avaliação parcial do campo elétrico fundamental para aquilo que vai ver em seguida que é a gente descobrir que na ausência aqui vem o pulo do gato E essas equações você tem que interpretar da forma que eu tô ligando mas na ausência é de fontes significa o que eu vou fazer o seguinte

ó toda essas fontes de carga e de corrente são 10 então não existe carga e nem corrente no meu meio então eu tiro aqui a densidade de carga não existe carga agora produzir no campo então nessa situação ele disse que o divergente a 0 mas não diz que não existe e aqui eu tiro J e quando eu tiro J isso não quer dizer que eu não posso produzir campo magnético eu posso a fonte do campo magnético nesse caso é a variação temporal de campo elétrico do tempo bom então se ferrou que a densidade de carga

e j que a densidade de corrente é zero Ah esqueci de dizer que se é a velocidade da luz tá certo você é a velocidade da luz porque eu gosto de trabalhar e sempre no sistema cgs que tá não carregar aqueles quatro pe da vida aqui confunde vida da gente então eu uso aqui a constante da Luz fica muito bem isso faz com que as equações de Maxwell e tirando isso isso é zero e zero isso faz com que as equações em março se reduzam a um conjunto de equações mais simplificada o menos termos que

diz claramente ó Nessa situação onde não tem carga o campo elétrico e um campo magnético não são divergentes tem divergência zero Tá certo e e o a variação espacial rotacional do campo elétrico vai ser dado pela variação do campo magnético e o campo magnético vai ser dado pela variação espaço-temporal do campo elétrico então isso despertou no Maxon é uma ideia simples qual que é essa ideia simples a ideia de que se eu tiver eu em algum lugar deveria ter fontes de Campo mas aí essas Fontes sumiram é mas deixaram o campo variando no tempo no

espaço e eles podem coexistir formando uma entidade física que se sustenta porque a variação de um alimenta o outro a Malhação do outro alimento um então macho prever o que deveria ser possível existir algo que poderia propagar no Espaço Livre de cargas e de correntes de natureza elétrica e magnética e isso é a origem da formação da Luz sabe Fiat Lux aquela palavra que vem todas as camisetas é o que nós poderíamos dizer agora Fiat Lux é o que Maxwell encontrou ele consegue colocar para gente que obedecendo as leis da natureza da eletricidade e do

magnetismo Deve existir uma grandeza que é capaz de uma grandeza constituída me Campos elétricos e magnéticos Não dá para ser constituída de uma única só porque uma única não se sustenta e eu não posso jogar um campo elétrico destruir a carga e esse Campo existe forever não vai acontecer Tá certo vai acontecer que se eles tiverem variação temporal conjugada aqui diz que posso ter uma grandeza que mesmo na ausência de cargas esses campos podem oscilar dá origem a uma entidade física que é composta de Campos elétricos e magnéticos oscilando no tempo e no espaço que

tá importantíssimo isso e sem Fontes Tenho apenas os campos oscilando é mais Marcos eu não nos mostrou que a existência desse Campo pode dar origem a uma a uma grandeza física que deve se propagar no espaço o e existir independente da fonte é Como assim alguém produziu não sei aonde e aquilo aquele alguém que produziu já morreu mas isso continua existindo no espaço e no tempo é como eu disse ele estava dando origem a natureza eletromagnética da luz então aqui é o ponto do Fiat Lux tá certo é aqui é o ponto que começa a

esclarecer paciência Qual é a natureza da luz porque Max ou foi capaz de compor as equações adicionando um termo que faltava até aqui tudo isso era conhecido tudo isso menos esse termo era conhecido mas isso não dava só com isso não dava para gente explicar como que o campo eletromagnético existia como que esse campo era capaz de influir no no espaço bom até esse ponto o que o macho é o tá fazendo é dizendo para gente que pode existir uma entidade física é o tipo de a grandeza composta de eletricidade e magnetismo oscilando no tempo

e no espaço que existe independente das fontes Independente de ter carga o corrente é no chamado Espaço Livre de fontes poluidoras e até esse ponto ele não sabia que se tratava da luz que ele estava conjugando as coisas para dar origem a uma interpretação física da Luz muito bem você vê o homem foi lá entendeu eletricidade ele entendeu o magnetismo ele entendeu que havia uma conexão e veio um gênio como o Márcio pegou tudo isso e falou falta um termo Oi e ele fez isso estudando capacitores e indutores o gênio realmente e falou para ele

ficar completo é isso Essas são as equações da física de maior eu diria que talvez nada tem um valor maior do que essas equações expressa dessa forma existe leis matemáticas que permite eu converter esse essas derivadas representado por esses operadores Delta aqui né o delta o delta nada mais é esses deltas nada mais é do que derivadas no espaço x y z normalmente nos cursos universitários nós somos obrigados a aprender EA maneira com que você aplica nos componentes vetoriais porque os Campos São vetores eles têm direção sentido e magnitude Tá certo então essa esse conjunto

de leis o treinamento importante então quem mexe com luz tem que ter essas equações na cabeça E aí é muito equação professor não dá mas você tem que entender a interpretação muitas vezes saber a interpretação é muito melhor que saber a forma forma você busca no livro agora hoje em dia na internet mas sabe a interpretação é extremamente importante então baseado na interpretação de isso tudo nós chegamos a possibilidade de demonstrar nós não né Março chegou a possibilidade de demonstrar que deve haver é uma entidade física que existe composta de Campos elétricos e magnéticos e

onde não há Fontes onde não a condicionar as fontes como carga para o campo elétrico ou correntes para o campo magnético E como eu te disse esse é o início da interpretação é o início da formação da nossa querida radiação eletromagnética bom vai demorar um pouquinho para macho eu descobri que ele tava vendo a luz porque ele vai agora pegar essas equações compor e vai falar bom como é o comportamento dessa nova grandeza física aí ele encontra que anda com a velocidade da luz podem ter várias frequências e pode sofrer um monte de coisa E

ele fala isso é luz é e ele dá a luz a natureza eletromagnética é macho é o que faz isso e obviamente sabendo a natureza da Luz agora nós podemos se nós conhecemos a natureza da matéria ver com essas coisas interagem porque nós vimos aqui em cima que elas interagem é o Que Nós aprendemos desde o início é que campo elétrico interage com carga campo magnético interage com corrente ou com Magneto e bom então baseado nisso aqui nós vamos na próxima aula dá continuidade agora concluindo as características da radiação para entrarmos na sua interação com

a matéria bom Espero que você tenha entendido todos os conceitos e fórmulas estarão a pista é sempre pode olhar mas a interpretação é fundamental estamos no ponto de descobrir a radiação eletromagnética portanto não percam a próxima aula 1