O documento discute os conceitos de refração da luz, incluindo: 1) A refração ocorre quando a luz muda de direção ao passar de um meio transparente para outro com diferentes índices de refração. 2) A velocidade da luz depende da densidade do meio, sendo menor em meios mais densos de acordo com a Lei de Snell-Descartes. 3) O ângulo limite ocorre quando o ângulo de refração é de 90°, resultando na reflexão total da luz ao incidir em um me

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.













V
V
teconsf
fV
tan

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
^r
N
i = Ângulo de
incidência
r = Ângulo de
refração
N = Normal
Atenção: i ≠ r

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)
 Vi e i : velocidade e comprimento de onda da onda
incidente
 Vr 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
r
i
r
i
V
V
r
i



ˆsen
ˆsen

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.






ondadeocomprimentmenor
velocidademenor
densidademaior
)(erefringentmaismeio






ondadeocomprimentmaior
velocidademaior
densidademenor
)(erefringentmenosmeio

17. I
R
Refração da luz - Representação
Normal
i
r
Raio
incidente
Raio
refratado
Luz passando do meio menos para o meio mais refringente:











)0ˆse(ˆˆ iir
λλ
VV
IR
IR
Neste caso podemos dizer que o raio refratado
aproxima-se da normal

18. I
R
Refração da luz – Representação
com frentes de onda
Normal
Frente de
onda
incidente
Frente de
onda
refratada
Obs.: Nesta figura não representaremos a reflexão
r
i
IR  

19. I
R
Refração da luz - Representação
Normal
i
r
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:











)0ˆse(ˆˆ iir
λλ
VV
IR
IR

20. I
R
Refração da luz – Representação
com frentes de onda
NormalFrente de
onda
incidente
Frente de
onda
refratada
Obs.: Nesta figura não representaremos a reflexão
i
r
IR  

21. I
R
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:











o
IR
IR
ir
λλ
VV
0ˆˆ
Raio
incidente

22. Refração da Luz
Desvio angular do raio refratado
Normal
i
r 
Normal
i
r 
ri ˆˆ ir ˆˆ 

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.
smonde
V
V
N
meio
vácuo
meio
8
vácuo
103V 

O índice de refração depende da densidade do
meio, do material e da freqüência utilizada para
medi-lo.

24. Índice de Refração - Observações









1
1
1
meiosdemais
N
N
N
ar
vácuo
smonde
V
V
N
meio
vácuo
meio
8
vácuo
103V 


25. Leis da Refração
O raio refratado, o
raio incidente e a
normal são coplanares.
Lei de Snell:
I
R
R
I
R
I
N
N
V
V
r
i



ˆsen
ˆsen
VI = velocidade da onda
incidente
VR = velocidade da onda
refratada
I = comprimento de onda da
onda incidente
R = comprimento de onda da
onda refratada
NI = índice de refração do meio
de incidência
NR = índice de refração do meio
de refração

26. n
N
Ângulo Limite de Incidência
Normal
i= L
r= 90º
Raio
incidente
Raio
refratado
N
n
L ˆsen
O ângulo de incidência é chamado de ângulo limite
(L) se o ângulo de refração for igual a 90o.

27. N
n
Ângulo Limite de Refração
Normal
i=90o
r= L
Raio
incidente
Raio
refratado
N
n
L ˆsen
O ângulo de refração é chamado de ângulo limite se
o ângulo de incidência for igual a 90o.

28. N
n
Reflexão Total da Luz






Li
Condições para que ocorra reflexão total:
N
i=0o
r=0o
i < L
N
i = Li > L
N
Neste caso tivemos
uma reflexão total

29. REFLEXÃO TOTAL DA LUZ – ÂNGULO LIMITE