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REFRAÇÃO DA LUZ - Definições

ÓPTICA GEOMÉTRICA MENU DE NAVEGAÇÃOClique em um item abaixo para iniciar a apresentação

ÂNGULOS - Incidência - Reflexão - Refração

Índice de Refração Absoluto de um Meio (n)

EXEMPLOS Analisando as Grandezas

Lei de Snell - Descartes

LÂMINAS DE FACES PARALELAS

REFLEXÃO TOTAL E ÂNGULO LIMITE

DISERSÃO LUMINOSA ARCO-ÍRIS

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REFRAÇÃO DA LUZ

É o fenômeno que ocorre quando a luz tem a sua velocidade alterada.Exemplo: - Quando a luz passa do AR para a ÁGUA.

AR

ÀGUA

LUZHá um desvio

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AR

ÀGUA

LUZ

Por que a luz desvia ?

Menos refringente

Mais refringente

Uma parte da onda luminosa entra no meio mais refringente, passando a ter uma velocidade menor, enquanto a outra parte da onda luminosa continua no meio menos refringente com uma velocidade maior, ocorrendo o desvio.

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Sempre que a luz incide obliquamente em uma superfície de separação de dois meios ela vai sofrer um desvio.

Meio 1

Meio 2

NR.IRaio incidente

R.R Raio refratado

î

r^

R.R Raio refletido

r^

• ÂNGULOS: • Incidência - Reflexão -

Refração

î = r^

CUIDADO: Os ângulos de incidência e reflexão são iguais, mas o de incidência e refração não são iguais.

î = î r^r^

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ÍNDICE DE REFRAÇÃO ABSOLUTO DE UM MEIO (n)

É a razão entre a velocidade da luz no vácuo e a velocidade da luz no meio considerado.

n = C

V

O índice de refração não tem unidade, é uma grandeza adimensional.

c = velocidade da luz no vácuo (m/s) c = 3 x 108 m/sv = velocidade da luz no meio (m/s)UNIDADE:

c m/sv m/s

n = c m/s

V m/s

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EXEMPLOS:

• Índice de refração absoluto de um meio (n)

n VÁCUO = 1 n AR = 1 n ÁGUA = 1,3 n VIDRO = 1,5

˜v VÁCUO = 3 x 108 m/s v AR = 3 x 108 m/s v ÁGUA = 2,25 x 108 m/s v VIDRO = 2 x 108 m/s

˜

REFRINGÊNCIA

+

-

n

+

-

V+

-

n 1

V

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• ANALISANDO AS GRANDEZAS

V = X f

VELOCIDADE DE UMA ONDA depende:

...• do meio;• da densidade;• das condições do meio;• da profundidade no

caso de ondas na água. A velocidade NÃO depende da freqüência.

FREQÜÊNCIA DE UMA ONDA:

• depende da fonte emissora

REFRAÇÃO:

Muda a velocidade, muda o mas NÃO muda a freqüência, pois a fonte emissora é a mesma.

V f constante

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Meio 1

Meio 2

NR.I

R.R

î

r^

V1

1

f1

n1

V2

2

f2

n2

O meio 1 é o menos refringente.O meio 2 é o mais refringente.

EXEMPLOS

V1 > V2

î > r^

1 > 2

f1 = f2

n1 < n2

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1

2

• EXEMPLOS:

R.I

R.R

menos refringente

mais refringente

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Meio 1

Meio 2

• EXEMPLOS:

NR.I

R.R

î

r^

V1

1

f1

n1

V2

2

f2

n2

V1 V2

î r^

O meio 1 é o MAIS refringente.O meio 2 é o MENOS refringente.

1 2

f1 = f2

n1 > n2

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1

2

R.I

R.R

• EXEMPLOS:

mais refringente

menos refringente

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Meio 1

Meio 2

• EXEMPLOS:

R.I

R.R

î = 0o

V1

1

f1

n1

V2

2

f2

n2

V1 > V2

î = r^

O meio 1 é o MENOS refringente.O meio 2 é o MAIS refringente.

1 > 2

f1 = f2

n1 n2r^ = 0o

N

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• EXEMPLOS:

1

2

R.I

R.R

menos refringente

mais refringente

Quando a incidência é perpendicular não há desvio, mas há refração, pois muda a velocidade.

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LEI DE SNELL - DESCARTES

1

2

NR.I

R.R

î

r^

n1 x î

n2 x r^

n1 x sen = n2 x sen î r^

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• Índice de refração relativo:

Índice de refração do meio 1 em relação ao meio 2.

n1 sen n2 sen î

r^

Índice de refração do meio 2 em relação ao meio 1.

n2 sen n1 sen

î

r^

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AR ARARAR VIDRO VIDRO N

N

î

ê

î = ê

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VIDRO VIDRO VIDRO VIDRO


N

N

ê

î = ê

ARAR

î

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ARAR VIDROVIDRO ARAR

î = 0o

ê = 0o

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1

2

R.I

L^

î1

î2

î

REFLEXÃO TOTAL E ÂNGULO LIMITE ( )L

^

N

r^

r1

^

r2

^

R.R

n1

n2

Ângulo Limite L É o ângulo de incidência em que o correspondente ângulo de refração é de 900

Quando o ângulo de incidência é maior do que o ângulo limite ocorre reflexão total

R.R

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REFLEXÃO TOTAL E ÂNGULO LIMITE ( )L^

Ângulo Limite L - É o ângulo de incidência em que o correspondente ângulo de refração é de 900

Quando o ângulo de incidência é maior do que o ângulo limite ocorre reflexão total.

n1 x sen î = n2 x sen

n1 x sen = n2 x sen 900

n1 x sen = n2 x 1

sen = n2 n1

r^

L^

L^

L^ sen nmenor

nmaior

L^

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DISPERSÃO LUMINOSA

É o fenômeno pelo qual a luz

branca se decompõe nas

sete cores.

Exemplo: Arco-íris

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• DISPERSÃO LUMINOSA

VermelhoAlaranjadoAmareloVerdeAzulAnil

Violeta

Quando um raio de luz branca incide num prisma, penetra nele separando-se num espectro de cores: é o fenômeno da dispersão da luz branca.

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• DISPERSÃO LUMINOSA

Vermelho

Alaranjado

Amarelo

Verde

Azul

Anil

Violeta

f E n

VAAVAAV

desvio

l V

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• COMO SE FORMA O ARCO-ÍRIS

Gota de ChuvaLuz solar (branca)

violeta

vermelho

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• Formação de uma faixa colorida do Arco-Íris

Luz branca (solar)

Direção

do raios

solares

Gota de ChuvaFaixa colorida violeta do arco-íris.

violet

a

Todas as gotas que enviam uma determinada cor de luz ao olho do observador estão sobre uma circunferência. Devido a isso, ele vê o arco-íris de forma circular.

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• Formação do Arco-Íris

Luz branca (solar)

violetaverm

elho

VermelhoAlaranjado

Amarelo

Verde

Azul

Anil

Violeta

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