Abstract
As animações e simulações são importantes ferramentas didáticas para o ensino da física. Elas podem auxiliar na visualização e na compreensão de fenômenos físicos complexos. Neste artigo é apresentado o uso do Mathematica® para a produção de imagens animadas para simular ondas eletromagnéticas propagando, atravessando polarizadores e meios opticamente ativos. As imagens são no formato GIF (Graphics Interchange Format), que se notabiliza pela facilidade de inclusão em softwares de apresentação, como o PowerPoint®, ou em navegadores de internet, como Explorer® ou Chrome®. E apresentada, também, uma aplicação pedagógica, utilizando as animações, filtros polarizadores, solução opticamente ativa de sacarose e um monitor de cristal líquido (LCD), que teve seu polarizador de saída retirado.
Highlights
Geracao de imagens animadas GIF com o Mathematica®: Simulacoes didaticas de ondas eletromagneticas e polarizacao da luz Animated image GIF generation with Mathematica®: Didactic simulations of electromagnetic waves and light polarization
As imagens sao no formato GIF (Graphics Interchange Format), que se notabiliza pela facilidade de inclusao em softwares de apresentacao, como o PowerPoint®, ou em navegadores de internet, como Explorer® ou Chrome®
This work presents the use of Mathematica® to produce animated images to simulate electromagnetic waves propagating across polarizers and optically active means
Summary
A aprendizagem da fısica enquanto ciencia exata e natural exige um grande esforco de abstracao dos alunos. Neste artigoe apresentado o uso do Mathematica® para a producao de imagens animadas com o objetivo de simular ondas eletromagneticas propagando, atravessando polarizadores e meios opticamente ativos. Para explicitar essa caracterıstica costumase representar uma luz nao polarizada como sendo a superposicao de diversos vetores de um dos seus campos (eletrico ou magnetico), com diferentes direcoes (Fig. 2 – imagem da esquerda). O codigo para simular uma onda luminosa passando por um polarizadore apresentado em seguida: PosPol=2.5; AngPol=60Degree; AmpPar=Sum[ Cos[Fase[i]+W[i]*10PosPol]* Cos[(i 45Degree)-AngPol], {i,1,4}]; AmpPerp=Sum[ Cos[Fase[i]+W[i]*10PosPol]* Sin[(i 45Degree)-AngPol], {i,1,4}]; FasePol=If[ AmpPerp==0, Sign[AmpPar] 90Degree, ArcTan[AmpPar/AmpPerp]]; WPol=Sum[W[i],{i,1,4}]/4; Fig7=Table[ Graphics3D[{Red, Polarizador[PosPol,AngPol], Gray, Arrow[ Tube[{{0,0,0},{5.3,0,0}},0.01]], Arrowheads[{{.03,1}}], If [0.1t{{-.2,5.3},{-1,1},{-1,1}}, ImageSize->1000], {t,1,50}]; Export["d:/Fig7.gif",Fig7]. Simulando a propagac ̃ao de uma luz nao polarizada atraves de dois polarizadores e meio com atividadeoptica. Utilizando os polarizadores (Fig. 12) os alunos puderam observar que havia imagem no monitor
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