Física Experimental II Prof. Ms. Alysson Cristiano Beneti

FAESO – FACULDADE ESTÁCIO DE SÁ DE OURINHOSBACHARELADO EM ENGENHARIA DE PRODUÇÃO

Aula 08

Óptica Geométrica – Refração,

Dióptros e Lentes Esféricas

OURINHOS-SP2012

Regular: Difusa:

Fenômenos da Óptica Geométrica:

Refração

Aplicações: Refração em lâmina de faces paralelas, prismas e lentes finas (delgadas)

Dispersão da Luz

As cores componentes da LUZ BRANCA:

VermelhoAlaranjado

AmareloVerdeAzulAnil

Violeta

As cores componentes da LUZ BRANCA:

VermelhoAlaranjado

AmareloVerdeAzulAnil

Violeta

Refração da LuzÉ o fenômeno da passagem da luz de um meio de propagação para outro com variação da velocidade de propagação e desvio de trajetória.

Exceção: Se a incidência da luz na fronteira de separação dos meios for perpendicular, não há desvio na trajetória da luz.

Exemplo:

Refração da LuzA refringência de um meio de propagação determina se haverá maior ou menor variação na velocidade da luz e consequentemente no desvio de trajetória que sofrerá. Esta refringência é representada pelo índice de refração n.

v

cn

Índice de refração do meio de propagaçãoUnidade de

medida: adimensional

Velocidade da luz no vácuo3.108m/s

Velocidade da luz no meio de propagação

3.108m/s

Refração da Luz

Alguns valores de índice de refraçãoÍndices de refração de acordo com a cor

da luz monocromática

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

Leis da Refração1ª Lei: Raio de luz incidente (a), raio de luz refratado (c) e reta normal (N), são coplanares.

2ª Lei: O quociente entre o seno do ângulo de incidência e o seno do ângulo de refração é constante.

rsen isen BA nn

Estudo da 2ª Lei da Refração

Quando a luz passa do meio menos refringente para o meio mais refringente ela se aproxima da reta normal.

Estudo da 2ª Lei da Refração

Quando a luz passa do meio mais refringente para o meio menos refringente ela se aproxima da reta normal.

Reflexão Total da Luz

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

1

2

1

2

21

21

Lsen

90ºsen Lsen

rsen isen

n

n

nn

nn

Cálculo do ângulo Limite (L)

Ângulo Limite L

90º

Reflexão Total da Luz

Fibra ÓpticaMiragem

Lentes EsféricasSímbolos

Bor

dos

Fin

os

(del

gado

s)B

ordo

s E

spes

sos

Lentes EsféricasSendo n2 o índice de refração do material de que é feito a lente e n1 o índice de refração do meio onde a lente está imersa, temos:

Casos mais comuns

Veja os exemplos abaixo:

Lentes EsféricasO: centro óptico da lente

delgada.

F : foco principal objeto.

F':foco principal imagem.

A distância de F a O é igual à distância de F' a O e é

chamada distância focal f.

A : ponto antiprincipal objeto.

A': ponto antiprincipal imagem.

A distância de A a O é igual à distância de A' a O e é

igual a 2f.

Lentes Esféricas – Raios NotáveisTodo raio de luz que incide numa lente paralelamente ao eixo principal emerge

numa direção que passa pelo foco principal F'.

Todo raio de luz que incide na lente numa direção que passa pelo foco principal objeto F emerge paralelamente ao eixo principal.

Lentes Esféricas – Raios NotáveisTodo raio de luz que incide, passando pelo centro

óptico O, atravessa a lente sem se desviar.

Todo raio de luz que incide na lente numa direçãoque passa por A emerge numa direção que passa por A'.

Lentes Esféricas – Construção de ImagensObjeto colocado antes do ponto antiprincipal objeto (A)

Imagem = Real, Invertida e altura menor

Con

verg

ente

Lentes Esféricas – Construção de ImagensObjeto colocado sobre o ponto antiprincipal objeto (A)

Imagem = Real, Invertida e de mesma altura

Con

verg

ente

Lentes Esféricas – Construção de ImagensObjeto colocado entre o foco principal objeto (F) e o ponto antiprincipal objeto (A)

Imagem = Real, Invertida e de Maior altura

Con

verg

ente

Lentes Esféricas – Construção de ImagensObjeto colocado sobre o foco principal objeto (F)

Imagem = Imprópria

Con

verg

ente

Lentes Esféricas – Construção de ImagensObjeto colocado entre o foco principal objeto (F) e o centro óptico (O)

Imagem = Virtual, Direita e de Maior alturaC

onve

rgen

te

Lentes Esféricas – Construção de ImagensDiante de uma lente divergente, qualquer que seja a posição do objeto as

características da imagem são sempre iguais.Imagem = Virtual, Direita e de menor altura

Div

erge

nte