Ano Internacional da Luz – 2015
Biblioteca da Escola Secundária André de Gouveia 6 a 22 de maio de 2015
A proclamação do ano de 2015, pelas Nações Unidas, como Ano Internacional da Luz é o mote para esta pequena exposição de instrumentos científico-didáticos que pertencem à coleção do antigo Gabinete de Física do Liceu de Évora, do qual a Escola Secundária André de Gouveia é a herdeira educativa. Segundo os promotores desta iniciativa mundial “a luz é uma parte essencial da cultura e da arte e é um símbolo unificador para o mundo”, neste contexto enquadra-se esta mostra evocativa do ensino da luz, em Évora. Nesta brochura apresentamos os instrumentos expostos em que procurámos utilizar uma tipologia que realce a sua função didática. Baseámo-nos na tipologia utilizada pela Association de Sauvegarde et d’Etude des Instruments Scientifiques et Techniques de l’Enseignement, A.S.E.I.S.T.E. Cada ficha tipológica inclui o registo fotográfico, o nome e a descrição. Para os instrumentos considerados essencialmente didáticos ou recreativos as fichas incluem também a lei ou fenómeno e a experiência que se lhes associa. Nas fichas dos instrumentos considerados utilitários é acrescentada a função e o modo de operação. Sempre que possível identifica-se o fabricante e salienta-se qualquer observação pertinente sobre o instrumento. As fotografias são, na quase totalidade, da autoria do fotógrafo Manuel Ribeiro. O texto é da autoria do docente Fernando Rosado. As ilustrações são da autoria dos docentes António Frazão, Luís Santos e Manuela Frade. Capa: Paula Mestre – Luz, a incandescência da cidade. Técnica mista sobre tela, 2015.
ESPETROSCÓPIO
FENÓMENO: Dispersão da luz (observação de espetros) DESCRIÇÃO:
Espectroscópio, com óculo e colimador, montado em tripé de ferro (nº 267, inventário do material do Gabinete de Física de 1949)
EXPERIÊNCIA: A luz incidente propaga-se em todas as direções, ou seja diverge, e ao entrar no aparelho pela fenda estreita do colimador (tubo que inclui uma lente convergente) propaga-se paralelamente, sendo então dispersa no prisma de vidro observando-se o espetro da luz no outro tubo, o óculo.
FABRICANTE: E. Leybold’s Nachfolger, (Alemanha)
Colónia
Instalaciones y aparatos para la Enseñanza de la Física, E. Leybold’s Nachfolger, Colonia, Alemania, 1914(?), p. 460.
LENTE DIVERGENTE
FENÓMENO: Refração divergente de um feixe de luz que atravessa uma lente bicôncava
DESCRIÇÃO: Lente divergente, com suporte de latão de base circular (nº 247, inventário do material do Gabinete de Física de 1949). No inventário do material do Gabinete de Física no ano letivo 1918-19 é referenciado “lente bicôncava montada em pedal”.
Lente esférica bicôncava (diâmetro 80 mm), de vidro, montada num anel giratório em torno do diâmetro horizontal, em suporte extensível.
EXPERIÊNCIA: Fazer incidir um feixe de luz solar sobre uma lente deste tipo, e que seja paralelo ao eixo principal. Observar um círculo luminoso projetado num alvo colocado no lado oposto da lente, e que aumenta de diâmetro com o afastamento do alvo devido à divergência da luz refratada.
ESPELHO CILÍNDRICO COM ANAMORFOSES
FENÓMENO: Reflexão em espelho convexo cilíndrico
DESCRIÇÃO: Espelho cilíndrico, metálico, para anamorfoses (nº 230, inventário do material do Gabinete de Física de 1949). Seis cartões de anamorfoses (nºs 232 a 237, inventário do material do Gabinete de Física de 1949). No inventário do material do Gabinete de Física no ano letivo 1918-19 é referenciado “um espelho cilíndrico e seis cartões com figuras para observar ao espelho cilíndrico”.
EXPERIÊNCIA: Conseguimos ver a nossa imagem num espelho porque a luz sofre uma reflexão. A imagem no espelho convexo cilíndrico é deformada, no entanto é possível obter a imagem regular para uma figura disforme e desproporcionada (anamorfose) ao colocar o espelho cilíndrico no círculo escuro existente no quadro.
LANTERNA MÁGICA
FUNÇÃO: Projeção de diapositivos (lâminas de vidro pintadas)
DESCRIÇÃO: Estrutura em chapa metálica brilhante, com objetiva montada num cilindro de cobre envernizado e assente numa cremalheira. No inventário do material do Gabinete de Física de 1918 consta “lanterna de projeção de petróleo” com o nº 1 da secção Ótica. No inventário do material do Gabinete de Física de 1921 consta “lanterna de projeção com foco luminoso de bico de incandescência, cintilante” e “caixa com doze chapas com caricaturas para utilidade da lanterna de projecção”.
MODO DE OPERAÇÃO: As lâminas de vidro são colocadas em caixilhos apropriados. Para focar a imagem é necessário mover, sobre um carril, a estrutura da objetiva (lente convergente) em relação à lâmina de vidro que se situa à frente do condensador (lente convergente). Obtém-se uma imagem real, invertida e muito ampliada. Para que a imagem projetada se apresente direita o diapositivo é sempre colocado na posição invertida. A utilização de lamparinas para iluminação pressupõe a existência de gases resultantes da combustão pelo que na parte superior da estrutura metálica existe uma chaminé.
FABRICANTE: Les Fils D Émile Deyrolle (?), Paris (França) Catalogue Méthodique, Physique, Instruments de précision. Matériel de laboratoire. Gabinetes de Physique e de Chimie, Les Fils D Émile Deyrolle, Paris,1907, p. 64.
CÂMARA CLARA
FUNÇÃO: Auxiliar na execução de desenho com uma perspetiva correta
DESCRIÇÃO: Dispositivo ótico, constituído por um prisma de quatro faces num suporte articulado de latão. Este aparelho portátil foi muito utilizado por artistas do século XIX. Prisma com suporte articulado de latão (nº 240, inventário do material do Gabinete de Física de 1949).
No inventário do material do Gabinete de Física no ano letivo 1918-19 é referenciado “um prisma com guarnição escura montado num pedal”.
MODO DE OPERAÇÃO: Olhando através do prisma num ângulo apropriado consegue-se obter a sobreposição ótica de duas imagens: a imagem virtual (só o artista a consegue visualizar) do objeto a desenhar, obtida por dupla reflexão total da luz, e a imagem da superfície da folha de papel. Desta forma o artista pode desenhar no papel a sobreposição da imagem que observa.
RADIÓMETRO DE CROOKES
FUNÇÃO: Detetar radiação visível e infravermelha
DESCRIÇÃO: Pequeno molinete composto de quatro palhetas, com uma das faces metalizada e a outra enegrecida, que se movimenta com atrito reduzido em redor de um eixo vertical montado num balão de vidro, assente em pé do mesmo material, com o ar rarefeito.
MODO
DE OPERAÇÃO: Expor o instrumento à radiação, por
exemplo solar, e observar o movimento de rotação do molinete, que é tanto mais rápido quanto maior a intensidade luminosa. A explicação que actualmente se aceita para este movimento é a seguinte: “No radiómetro de Crookes mais comum, o movimento das pás, que se efectua no sentido de afastar o lado negro das pás da fonte de radiação, resulta do facto de existir um aquecimento diferente do gás residual junto às duas faces das pás, o que origina um fluxo de gás entre a zona mais quente e a zona mais fria. O atrito entre o gás e os bordos das pás é responsável pelo movimento de rotação macroscópico.” (Cruz, M.M. & Maia Alves, J. (2004). Uma formulação “mais actual” da primeira lei da Termodinâmica no 10º ano?. Gazeta de Física, 27(3), 29-31) http://gazetadefisica.spf.pt/magazine/article/585/pdf
OBSERVAÇÃO: Instrumento desenvolvido pelo inglês William Crookes, em 1873.
LÂMPADA ELÉTRICA DE INCANDESCÊNCIA
FABRICANTE: Philips (Holanda)
FUNÇÃO: Emitir radiação visível (luz)
DESCRIÇÃO: Suporte de madeira com dois bucais para lâmpadas elétricas e respetivas lâmpadas (nº 320, inventário do material do Gabinete de Física de 1949). Dois casquilhos de porcelana Bryant (660 W; 250V) e duas lâmpadas Philips (220-50 II) com filamento de carvão.
MODO
DE OPERAÇÃO: “Este filamento obtém-se fazendo
passar à fieira uma pasta de celulose ou colódio, e cortando o fio em comprimento desejado, a que se dá a forma de ferradura ou de hélice, sendo em seguida carbonizado, a altas temperaturas, em fornos especiais. Encerra-se o filamento C (Fig. 552) numa ampola de vidro E, onde se faz o vazio o mais perfeito possível. As extremidades do filamento, estão ligadas a dois fios de metal A e B […] num suporte […] em hélice que recebe a corrente da fonte por meio de duas peças metálicas isoladas A’ e B’.” (Álvaro Machado, Compêndio de Física – 3º ciclo dos liceus, 1940, p. 424) A passagem da corrente elétrica aquece o filamento que emite luz e calor.
TUBOS DE GEISSLER
FENÓMENO: Efeito luminoso de um gás a baixa pressão quando sujeito a descarga elétrica
DESCRIÇÃO: Tubos de vidro com diferentes formas e comprimento variável, em que uns são parcialmente construídos com vidro de urânio (seção amarelo-esverdeado) e outros possuem um reservatório cilíndrico com um líquido fluorescente, que contribuem para embelezar o efeito produzido. Cada tubo contém um gás rarefeito, e em cada uma das extremidades fechadas existe um elétrodo de platina, soldado ao vidro, que a atravessa. Um dos exemplares assenta numa base de madeira.
Organização: Área Disciplinar de Física e Química
EXPERIÊNCIA: Montar o tubo de Geissler no suporte do motor eletromagnético e estabelecer a ligação à bobina de indução (ou máquina eletrostática) e ligar as bobinas do motor à pilha. A alta tensão gerada é suficiente para excitar o gás existente a baixa pressão no interior do tubo de descarga, que emite luz, e o efeito é incrementado pelo rápido movimento de rotação. Ligar os elétrodos do tubo de Geissler diretamente a uma bobina de indução ou a uma máquina eletrostática, que gera a diferença de potencial necessária para a descarga elétrica atravessar o gás.
Biblioteca ESAG
Agrupamento de Escolas n.º 4 de Évora Escola Secundária André de Gouveia