Refração da luz: lâminas e prismas – Aula 9 Allan Calderon

Refração Luminosa(1)

  O que é?   É a passagem da luz por meios com diferentes índices de

refracção. A refracção modifica a velocidade da luz, mesmo que a direcção permaneça a mesma (caso a luz incida perpendicularmente à superfície).

Refração Luminosa(2)

  Índice de Refração Absoluto de um meio (N):   N = c / V, onde:

  C = velocidade da Luz no vácuo (300.000 m/s);

  V= velocidade da luz no material analisado;

  N >= 1 Isto é sempre verdade.

  N mede a dificuldade que a luz encontra em viajar.

  Índice de Refração Refração Relativo:   Sempre entre dois meios.

€

NA ,B =NA

NB

=VB

VA

Refração Luminosa(3)

Refração Regular Quando um feixe paralelo incide em meio transparente, ao refratar, ele continuará paralelo. Neste caso diremos que a refração é regular.

Refração Difusa Quando um feixe paralelo incide em meio translúcido, ao refratar, ele deixará de ser paralelo. Neste caso diremos que a refração é difusa.

Leis da Refração

  1ª Lei: Raio Incidente (RI) , Reta Normal (N) e Raio Refratado (RR) são coplanares, ou seja, estão em um mesmo plano;

  2ª Lei: Snell Descartes.

€

n1 * sen(i) = n2 * sen(r)

Fibras Ópticas

  Utiliza conceitos de refração da luz.

Aplicações da Fibra Óptica

  Uma característica importante que torna a fibra óptica indispensável em muitas aplicações é o facto de não ser susceptível à interferência electromagnética, pela razão de que não transmite pulsos elétricos, como ocorre com outros meios de transmissão que empregam os fios metálicos, como o cobre. Podemos encontrar aplicações do uso de f i b r a ó p t i c a n a m e d i c i n a (endoscopias por exemplo) como também em telecomunicações em substituição aos fios de cobre.

Efeito Miragem

  Mesmo meio (ar) Temperaturas Diferentes;

  Luz se propaga mais rápido no ar quente que no ar frio.

Metamateriais

http://br.taringa.net/posts/noticias/4004/O-mundo-invis%C3%ADvel-%28-Tecnologia-%29.html

Dioptros Planos

  Def.: Este é o nome que se dá ao par de meio ar-água separados por uma superfície plana. De modo geral, quaisquer dois meios homogêneos e transparentes, separados por uma superfície plana, constituem um dioptro plano.

  Exemplo: Olhando para uma piscina temos a impressão de que os objetos estão em uma profundidade aparente menos do que a real – esta é uma imagem virtual do objeto.

Dioptros planos

€

pq

=n1n2

Onde o meio 1 corresponde ao meio em que se encontra o objeto (raio incidente)

Meio 1 Meio 1

Meio 1

Meio 2

Meio 2

Lâminas de faces paralelas

  Def. : Quaisquer três meios homogêneos e transparentes. Os meios ar-vidro-ar constituem um bom exemplo de lâmina de faces paralelas.

€

dl = e.sen θ1 −θ2( )cos θ2( )

Desvio da luz

Espessura da lâmina

Prova na aula: semelhança de triângulos

Prismas

•  Def.: Três meios homogêneos e transparentes separados por duas superfícies planas e não-paralelas.

ai = i - r a = a1 + a2 A = r + r' Legenda:

• A: Ângulo de abertura ou Refringência; • a1: Ângulo desvio (1º Face); • a2: Ângulo desvio (2º Face); • a : Ângulo desvio Total

Conclusão: a = i + i' - A

Obs.: Pode existir reflexão total em prismas ópticos;

Prisma de reflexão total

  Se o raio receber reflexão na primeira face e reflexão total na segunda face recebe o nome de prisma de reflexão total.

Prisma de Porro

Prisma de Amici

Bibliografia

  http://pt.wikipedia.org/wiki/Refração

  http://br.taringa.net/posts/noticias/4004/O-mundo-invis%C3%ADvel-%28-Tecnologia-%29.html

  http://www.coladaweb.com/fisica/optica/fibras-opticas

  http://pt.wikipedia.org/wiki/Fibra_óptica