Refração

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Slide Do professor Tiago Nobre Cei - Guapimirim sobre Refração - Bem completo!

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  • 1. Refração Prof. Thiago Nobre Vivas Refração da luz ao passar do ar para a água
  • 2. Definição
    • A refração luminosa ocorre quando a luz passa de um meio transparente e homogêneo , para outro meio também transparente e homogêneo mudando sua direção.
  • 3. Exemplos de refração no cotidiano
    • Quando uma lanterna é apontada para uma piscina ou quando observamos o caule de uma flor dentro de um jarro transparente com água e observamos um desvio do seu trajeto natural fora d’agua, estamos presenciando a refração
  • 4. A natureza da luz e a refração
    • A refração é um fenômeno estritamente ondulatório, como a luz também apresenta esta propriedade, podemos concluir que para refração a luz se comporta como onda.
  • 5. Consequências do caráter ondulatório da luz
    • Como a luz ,para a refração, se comporta como onda terá velocidades diferentes em meios diferentes.
  • 6. Consequências do caráter ondulatório da luz Sólido Líquido Gasoso Distância Pequena Velocidade Pequena Distância Média Velocidade Media Distância Grande Velocidade grande
  • 7. Refração da luz
    • A velocidade da onda luminosa depende da densidade do meio. Quanto maior a densidade de um meio, menor a velocidade de propagação da onda nesse meio.
  • 8. Dióptro plano
    • Dióptro plano é a superfície (interface) entre dois meios de materiais distintos. Quando a luz passa de um material para outro ocorre a refração.
  • 9. Dióptro plano
    • Um dióptro plane deve ser homogêneo (feito do mesmo material), transparente (permite a passagem regular da luz) e isotrópico (só permite um sentido de refração)
  • 10. Dióptro plano
    • Há materiais que são birrefringentes, ou seja, o feixe luminoso é dividido em dois, formando-se assim duas imagens. Este não é um meio isotrópico
  • 11. Índice de refringência
    • Para um dado meio transparente, n depende da cor da luz.
    • nVERM.< nALAR. < nAM < nVERDE < nAZU < nANIL< nVIOLETA
  • 12. Leis de refração i = Ângulo de incidência r = Ângulo de refração N = Normal Atenção: i ≠ r ^ r N
  • 13.
    • Nomenclatura:
    • N : normal à superfície no ponto de incidência
    • i : ângulo de incidência (ângulo formado pelo raio incidente e a normal)
    • r : ângulo de refração (ângulo formado pelo raio refratado e a normal)
    • V i e  i : velocidade e comprimento de onda da onda incidente
    • V r e  r : velocidade e comprimento de onda da onda refratada
    Refração de ondas na superfície de Líquidos
  • 14. Leis da Refração
    • Primeira Lei: O raio incidente, a normal e o raio refratado são coplanares ;
    • Segunda Lei: Lei de Snell-Descartes
  • 15. Refração da luz Obs.: A refração sempre vem acompanhada da reflexão
  • 16. Refração da luz
    • Refringência: resistência que o meio oferece a passagem da luz.
  • 17. Refração da luz - Representação Normal Raio incidente Raio refratado Luz passando do meio menos para o meio mais refringente: Neste caso podemos dizer que o raio refratado aproxima-se da normal I R i r
  • 18. Refração da luz – Representação com frentes de onda Normal Frente de onda incidente Frente de onda refratada Obs.: Nesta figura não representaremos a reflexão I R  r  i
  • 19. Refração da luz - Representação Normal Raio incidente Raio refratado Neste caso podemos dizer que o raio refratado afasta-se da normal Luz passando do meio mais para o meio menos refringente: I R i r
  • 20. Refração da luz – Representação com frentes de onda Normal Frente de onda incidente Frente de onda refratada Obs.: Nesta figura não representaremos a reflexão I R  i  r
  • 21. Refração da luz - Representação Normal i=0º r=0º Raio refratado Neste caso tivemos uma refração sem desvio Luz passando do meio mais para o meio menos refringente: Raio incidente I R
  • 22. Refração da Luz Desvio angular do raio refratado Normal Normal i r  i r 
  • 23. Índice de Refração absoluto de um meio
    • Definição: é a razão entre a velocidade da luz no vácuo e a velocidade da luz no meio considerado.
    • O índice de refração depende da densidade do meio, do material e da freqüência utilizada para medi-lo.
  • 24. Índice de Refração - Observações
  • 25. Leis da Refração
    • O raio refratado, o raio incidente e a normal são coplanares.
    • Lei de Snell:
    V I = velocidade da onda incidente V R = velocidade da onda refratada  I = comprimento de onda da onda incidente  R = comprimento de onda da onda refratada N I = índice de refração do meio de incidência N R = índice de refração do meio de refração
  • 26. Ângulo Limite de Incidência Normal Raio incidente Raio refratado
    • O ângulo de incidência é chamado de ângulo limite ( L ) se o ângulo de refração for igual a 90 o .
    n N i= L r= 90º
  • 27. Ângulo Limite de Refração Normal Raio incidente Raio refratado
    • O ângulo de refração é chamado de ângulo limite se o ângulo de incidência for igual a 90 o .
    N n i=90 o r= L
  • 28. Reflexão Total da Luz Condições para que ocorra reflexão total: i=0 o r=0 o Neste caso tivemos uma reflexão total N n N i < L N i = L i > L N
  • 29. REFLEXÃO TOTAL DA LUZ – ÂNGULO LIMITE