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2 – Propriedades e Aplicações da Luz Unidade 1 – SOM E LUZ Ciências Físico-químicas - 8º ano de escolaridade Refração da luz e lentes

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Page 1: Unidade 1 – SOM E LUZ Ciências Físico-químicas - 8º ano de escolaridade Refração da luz e lentes

2 – Propriedades e Aplicações da Luz

Unidade 1 – SOM E LUZ

Ciências Físico-químicas - 8º ano de escolaridade

Refração da luz e lentes

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• Unidade 1 – Som e Luz

Ciências Físico-químicas| 8º ano de escolaridade Ano Lectivo 2011/2012 | Prof. Marília Silva Soares 2

Objetivos 2 – Propriedades e Aplicações da Luz

• Relacionar a refração da luz com as diferentes velocidades de propagação em meios distintos.

• Associar a dispersão da luz à separação das cores na luz branca;

• Saber em que condições ocorre a reflexão total;

• Conhecer o funcionamento do olho humano;

• Saber como funcionam as lentes com base na refração da luz;

• Identificar que tipos de lentes corrigem certos defeitos de visão.

• Compreender o funcionamento das lentes com base na refração da luz para reconhecer a sua

importância e aplicabilidade na vida real.

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• Unidade 1 – Som e Luz

Ciências Físico-químicas| 8º ano de escolaridade Ano Lectivo 2011/2012 | Prof. Marília Silva Soares 3

Refração da luz e Lentes2 – Propriedades e Aplicações da Luz

A refração da luz ocorre quando a luz, ao incidir na superfície de separação de dois

meios transparentes, passa de um meio para outro, geralmente, com mudança de

direção.

A palhinha que se encontra colocada dentro de um copo de vidro com água, parece que

está partida.

Os raios de luz são desviados do seu percurso quando atravessam a superfície de

separação de dois meios transparentes Refração da luz

A forma como os raios se desviam depende das caraterísticas dos meios que são atravessados e que se

podem distinguir através do chamado índice de refração (n) - um factor numérico igual ou superior a um,

relacionado com a rapidez de propagação da luz no meio considerado através da expressão:

onde,

n – índice de refração,

c – velocidade da luz no vazio (m/s)

r – velocidade da luz no meio considerado (m/s)

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2 – Propriedades e Aplicações da LuzRefração da luz e Lentes

Exemplos da refração da luz ocorrida na superfície de separação de dois meios transparentes

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2 – Propriedades e Aplicações da LuzRefração da luz e Lentes

A refração dá-se quando um raio de luz, a viajar num meio transparente,

encontra outro meio transparente.

Parte do raio é refletida, obedecendo às leis da reflexão, sendo a outra

parcela transmitida para o segundo meio.

O raio incidente, refletido e refratado

encontram-se todos no mesmo plano.

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2 – Propriedades e Aplicações da LuzRefração da luz e Lentes

O ângulo de refração depende do ângulo de incidência , e das propriedades dos dois meios, mais precisamente, da

velocidade da luz nos dois meios.

a) Quando a luz se move de um meio onde a sua

velocidade é maior para um meio onde a sua

velocidade é menor, o ângulo de refração, , é

menor do que o ângulo de incidência, .

b) Quando a luz s move de um meio onde a sua

velocidade é menor para um meio onde a sua

velocidade é maior, o ângulo de refração, , é

maior do que o ângulo de incidência, .

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2 – Propriedades e Aplicações da LuzRefração da luz e Lentes

A mudança de direção dos raios resulta do facto de a luz se propaga com velocidades diferentes nos dois meios

transparentes.

Quando a luz passa do ar para a água ou para

o vidro, a sua velocidade de propagação

diminui e, por isso, os raios luminosos

mudam de direção aproximando-se da

normal N.

Quando a luz passa da água ou do vidro, a

sua velocidade de propagação aumenta e,

por isso, os raios luminosos mudam de

direção afastando-se da normal N.

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2 – Propriedades e Aplicações da LuzRefração da luz e Lentes

Quando a luz incide perpendicularmente à superfície de separação dos dois meios, a passagem da luz de um meio transparente para outro ocorre sem, mudança de direção.

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2 – Propriedades e Aplicações da LuzRefração da luz e Lentes

O que acontece às propriedades da luz, quando esta entra num meio transparente diferente?

• A velocidade da luz varia de meio material para meio material, logo não é uma propriedade

fundamental

• A frequência é uma propriedade fundamental das ondas.

• Quando uma onda incide num meio transparente, vinda, por exemplo, do ar, o número de

oscilações completas que faz por segundo, antes de entrar, é igual ao número de oscilações

completas quando volta a emergir.

• Se a frequência se alterasse dentro do meio, tinham que estar a surgir ou desaparecer

oscilações algures, o que não faz sentido!

• Como = v / f e a frequência não se altera (é uma constante), o comprimento de onda é

diretamente proporcional à velocidade. Logo, a grandeza que se altera, quando a luz

atravessa a fronteira entre dos meios transparentes, é o comprimento de onda.

• Quanto menor for a velocidade da luz num meio, menor será o seu comprimento de onda.

A frequência mantém-se inalterada em todos os meios.