Refração da Luz

Mudança de velocidade devido à mudança de meio de propagação.

velocidade

Varia ao mudar de meio

VELOCIDADE DA LUZ

smskmc /10.3/000.300 8

(vácuo)

ÍNDICE DE REFRAÇÃO DO MEIO

Número ( adimensional) que representa quantas vezes em um meio, a velocidade da luz é menor

que no vácuo

n = c / vc - Velocidade da luz (vácuo)V - Velocidade da luz (meio)

vcn

1, vácuoarn

O índice de refração absoluto de qualquer

material é sempre n≥1

Índice de refração absoluto: é uma medida da refringência de um meio material (símbolo n).

•O ângulo de incidência nem sempre

é igual ao de RefraçãoSem desvio Com desvio

i = r = 0 º i ≠ r

Refração com e sem desvio:

f=Cte

meio 1 meio 2

LuaReflexão

Refração

Não existe refração sem reflexão

O ângulo de incidência sempre é igual ao de reflexão

Incidente

• 1a Lei da Refração:– O raio incidente, o raio

refratado e a normal pertencem ao mesmo plano.

• 2a Lei da Refração:– Lei de Snell-Descartes

sen i.n1 = sen r .n2

Refração da Luz: Leis

Normal

Superfície

Raio Incidente

Raio Refratado

Meio 1: n1

Meio 2: n2

i

r

V=225.000km/s V=200.000km/s V=125.000km/s

Quanto mais refringente mais próximo da normal.

Conclusão:

cn= v n

v

+ refringente possui a menor velocidade.+ refringente + próximo danormal.

Índice de Refração Relativo

nA,B=nAnB•Pode assumir qualquer valor positivo

meio A

meio B

nA,B= 1/1,5

nB,A= 1,5/1

Continuidade Óptica

Desvio Lateral

d

e

i

r

Desvio Lateral

rrîed

ˆcos)ˆsen(

• e espessura da lâmina• i ângulo de incidência• r ângulo de refração

Ao olhar para a água (vindo do ar)

o peixe sempre está mais

fundo do que parece estar.

Posição Aparente

Afastamento Visual

observador

objeto

nn

Aparenteal

´Re

Elevação Aparente da Imagem

Refração Solar

N

L

S

nA= 1

nB = 2

nAnB ›

Ângulo LimiteSó ocorre do meio + para o

meio – refringente

+–

reflete

refrata

rasante

Totalmente refletido (i>L)L

Se passa do limite ocorrereflexão TOTAL

Condições para ocorrer reflexão total:

1a.) O raio deve viajar

do meio + para o meio -

2a.) i > L

=n -

n

+

Seno L

Cálculo do ângulo limite:

REFLEXÃO TOTAL DA LUZ – ÂNGULO LIMITE

Meio 2

Meio 1

Meio 2 › Meio 1

Aplicações:PeriscópioFibra Óptica

Prismas de Reflexão Total

Prisma de Amici

i

i › L

Prisma de Porro

i

RESUMO:

1a. Lei da Refração

•RI, RR e N são coplanares

meio 1

meio 2

senrnsenin .2.1 LEI DE SNELL

2a. Lei da Refração

sen i.n1=sen r.n2

nob

jnobs

RealAparente

=

REFLEXÃO TOTALConsidere a luz passando de um meio mais refringente para um meio menos refringente (n1>n2)

1

2

1

2

1

2

Se passa do limite ocorrereflexão TOTAL

B

A

nnsenL

CÁLCULO DO ÂNGULO LIMITE

(menor)

(maior)

Aplicações:

Fibra óptica

Miragem

• raio luminoso vindo do + em direção ao – • ângulo de incidência (î) maior que o limite.

Aplicações:

Dispersão Luminosa

• Dispersão da luz policromática é a sua decomposição ao passar obliquamente de um meio para outro.

Prisma de vidro

vidro

ar

luz branca vermelho

violeta

Prismas

Dispersão da luz Branca

DISPERSÃO

Dentro do prisma a cor violeta possui a menor velocidade.(Violenta é a cor mais LENTA.)

n(vermelho) < n(violeta)

v(vermelho) > v(violeta)

Desvio(vermelho) < Desvio(violeta)

Material Natural (Água)

i

r

Ar

Àgua

Metamaterial

i

r

Metamaterial

Ar

Normal

i

r

raioincidente

raio refratado

n1

n2

Normal

i

r

n1

n2

Normal

i

rn2 ˃n1

n1

n2

Normal

i

rn2 ˃n1

n1

n2

Normal

i L=

r 90º=n2 ˃

n1

n1

n2

Normal

L

n2 ˃n1

raio refletido

raio refratado

n1

n2

Normal

n2 ˃n1 Reflexão

Total

i ˃

L

e

i

r

d

Normal

Ar

Prisma

Luzbranca

cnv

=Índice de refração

Índice relativo

AA, B

B

nnn

=

1 2ˆ ˆn .seni n .senr=Lei de Snell-Descartes

menor

maior

nsen L

n

Ângulo limite

sen(i r)d e.

cosr

Desvio lateral

objeto

observador

n pn p'

Posição aparente