refração prof. antenor refração da luz ao passar do ar para a água professor antenor
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Refração
Prof. Antenor
Refração da luz ao passar do ar para a águaProfessor Antenor
Professor Antenor
REFRAÇÃO DA LUZ
Professor Antenor
Refração
A refração é o fenômeno ondulatório que ocorre com a onda quando esta muda de meio.O fenômeno da refração sempre vem acompanhado da reflexão.Na refração a freqüência da onda permanece constante. A velocidade e o comprimento de onda variam na mesma proporção.
V
V
teconsf
fV
tan
Professor Antenor
Nomenclatura: N : normal à superfície no ponto de incidência i : ângulo de incidência (ângulo formado pelo
raio incidente e a normal) r : ângulo de refração (ângulo formado pelo
raio refratado e a normal) Vi e i : velocidade e comprimento de onda da
onda incidente Vr e r : velocidade e comprimento de onda da
onda refratada
Refração de ondas na superfície de Líquidos
Professor Antenor
Leis da Refração
Primeira Lei: O raio incidente, a normal e o raio refratado são coplanares;Segunda Lei: Lei de Snell-Descartes
r
i
r
i
VV
r
i
ˆ sen
ˆ sen
Professor Antenor
Refração da luz
Obs.: A refração sempre vem
acompanhada da reflexão
Professor Antenor
Refração da luz
A velocidade da onda luminosa depende da densidade do meio. Quanto maior a densidade de um meio, menor a velocidade de propagação da onda nesse meio.
Professor Antenor
Refração da luz
Refringência: resistência que o meio oferece a passagem da luz.
onda de ocompriment menor
velocidade menor
densidade maior
)( erefringent mais meio
onda de ocompriment maior
velocidade maior
densidade menor
)( erefringent menos meio
Professor Antenor
I
R
Refração da luz - Representação
Normal
i
r
Raio incidente
Raio refratado
Luz passando do meio menos para o meio mais refringente:
)0ˆ se ( ˆˆ
iir
λλ
VV
IR
IR
Neste caso podemos dizer que o raio refratado aproxima-se da normal
Professor Antenor
I
R
Refração da luz – Representação com frentes de onda
Normal
Frente de onda
incidente
Frente de onda
refratada
Obs.: Nesta figura não representaremos a reflexão
r
i
IR
Professor Antenor
I
R
Refração da luz - Representação
Normal
i
r
Raio incidente
Raio refratado
Neste caso podemos dizer que o raio refratado afasta-se da normal
Luz passando do meio mais para o meio menos refringente:
)0ˆ se ( ˆˆ
iir
λλ
VV
IR
IR
Professor Antenor
I
R
Refração da luz – Representação com frentes de onda
NormalFrente de onda
incidente
Frente de onda
refratada
Obs.: Nesta figura não representaremos a reflexão
i
r
IR
Professor Antenor
I
R
Refração da luz - Representação
Normal
i=0º
r=0º Raio refratado
Neste caso tivemos uma refração sem desvio
Luz passando do meio mais para o meio menos refringente:
o
IR
IR
ir
λλ
VV
0ˆˆ
Raio incidente
Professor Antenor
Refração da LuzDesvio angular do raio refratado
Normal
i
r
Normal
i
r
ri ˆˆ ir ˆˆ Professor Antenor
Índice de Refração absoluto de um meio
Definição: é a razão entre a velocidade da luz no vácuo e a velocidade da luz no meio considerado.
smonde
V
VN
meio
vácuomeio
8vácuo 103V
O índice de refração depende da densidade do meio, do material e da freqüência utilizada para medi-lo.
Professor Antenor
Índice de Refração - Observações
1
1
1
meios demaisN
N
N
ar
vácuo
smonde
V
VN
meio
vácuomeio
8vácuo 103V
Professor Antenor
Índice de refração relativo
O índice de refração do meio A em relação ao meio B, é definido por:
R
I
I
vácuo
R
vácuo
I
RIR V
V
VVV
V
N
NN ,
Professor Antenor
Leis da Refração
O raio refratado, o raio incidente e a normal são coplanares.Lei de Snell:
I
R
R
I
R
I
N
N
V
V
r
i
ˆsen
ˆsen
VI = velocidade da onda incidente
VR = velocidade da onda refratada
I = comprimento de onda da onda incidente
R = comprimento de onda da onda refratada
NI = índice de refração do meio de incidência
NR = índice de refração do meio de refraçãoProfessor Antenor
n1 x sen = n2 x sen
n1 x sen = n2 x sen îî rr
^̂
n
N
Ângulo Limite de Incidência
Normal
i= L
r= 90º
Raio incidente
Raio refratado
Nn
L ˆsen
O ângulo de incidência é chamado de ângulo limite (L) se o ângulo de refração for igual a 90o.
Professor Antenor
N
n
Ângulo Limite de Refração
Normal
i=90o
r= L
Raio incidente
Raio refratado
Nn
L ˆsen
O ângulo de refração é chamado de ângulo limite se o ângulo de incidência for igual a 90o.
Professor Antenor
Professor Antenor
Aplicação da reflexão total
Fibra Ótica
Professor Antenor
casca
casca
núcleo
ar
ar
Funcionamento da Fibra Ótica
i>L
Professor Antenor
Aplicação da reflexão total
Miragem
Professor Antenor
Aplicação da reflexão total
Miragem
I>L
I<L
I<L
Reflexão total
Ar frio
Ar quente
Ar mais quente
Ar muito quente
Asfalto
Professor Antenor
Aplicação da refração
Altura Aparente dos Astros
A densidade do ar diminui com a altura
Professor Antenor
Altura aparente dos astros
A densidade do ar diminui com a altura. Observe esquema a seguir:
Objeto
Imagem
Professor Antenor
DIOPTRO PLANO
é a justaposição de dois meios transparentes e opticamente homogêneos
Professor Antenor