REFRAÇÃO DA LUZ

Mudança de velocidade devido à mudança de meio de propagação.

velocidade Varia ao mudar de meio

REFRAÇÃO DA LUZ

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 / v

c – Velocidade da luz (vácuo)V – Velocidade da luz (meio)

VELOCIDADE DA LUZ (vácuo)

C = 300.00 km/s 3.108 m/s

v

cn

ar, vácuon 1

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° i ≠ r

f = Cte

meio 1

meio 2

REFRAÇÃO COM E SEM DESVIO:

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

Normal

Superfície

Raio Incidente

Raio Refratado

Meio 1: n1

Meio 2: n2

i

r

REFRAÇÃO DA LUZ: LEIS

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

Quanto mais refringente mais próximo da normal.

+ refringente possui a menor velocidade.

+ refringente + próximo da normal.

CONCLUSÃO

CV

n =n

v

nA,B=nA

nB

• Pode assumir qualquer valor positivo

meio A

meio B

nA,B = 1/1,5

nB,A = 1,5/1

ÍNDICE DE REFRAÇÃO RELATIVO

CONTINUIDADE ÓPTICA

d

e

i

r

DESVIO LATERAL

r

rîed

ˆcos

)ˆsen(

• e espessura da lâmina

• i ângulo de incidência

• r ângulo de refração

DESVIO LATERAL

Ao olhar para a água (vindo do ar) o peixe sempre está mais fundo do que parece estar.

POSIÇÃO APARENTE

AFASTAMENTO VISUAL

observador

objeto

n

n

Aparente

al

´Re

ELEVAÇÃO APARENTE DA IMAGEM

REFRAÇÃO SOLAR

N

L

S

nA= 1

nB = 2

nAnB ›

Só ocorre do meio + para o meio –refringente

ÂNGULO LIMITE

+

–

reflete

refrata

rasante

Totalmente refletido (i>L)

L

Se passa do limite ocorre reflexão 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

Meio 2

Meio 1

Meio 2 > Meio 1

RELEXÃO TOTAL DA LUZÂNGULO LIMITE

FIBRA ÓPTICA

Prisma de AmiciPrisma de Amici

i

i › L

Prisma de PorroPrisma de Porro

i

PRISMAS DE REFLEXÃO TOTAL

RESUMO: REFRAÇÃO DA LUZ

• RI, RR e N são coplanares

1ª LEI DA REFRAÇÃO

meio 1

meio 2

n1.seni n2.senr

LEI DE SNELL

sen i.n1 = sen r.n2

2ª LEI DA REFRAÇÃO

nobj

nobs

Real

Aparente

=

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

1

2

1

2

1

2

REFLEXÃO TOTAL

B

A

n

nsenL (menor)

(maior)

CÁLCULO DO ÂNGULO LIMITE

Fibra ópticaMiragem

APLICAÇÕES

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

APLICAÇÕES

• 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

DISPERSÃO LUMINOSA

PRISMA

DISPERSÃO DA LUZ BRANCA

DISPERSÃO

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

n(vermelho) < n(violeta)

v(vermelho) > v(violeta)

Desvio(vermelho) < Desvio(violeta)