REFRAÇÃO DA LUZ I) FÓRMULA DE REFRAÇÃO DA LUZ

Transcrição

1 I) FÓRMULA DE REFRAÇÃO DA LUZ c = ídice de refração: represeta quatas vezes a velocidade da luz o meio em questão é meor que a velocidade da luz o vácuo REFRAÇÃO DA LUZ Feômeo que ocorre quado a luz muda seu meio de propagação, com mudaça em sua velocidade Porém é válido lembrar que simultaeamete com a refração ocorre também a reflexão e absorção da luz î = âgulo de icidêcia r = âgulo de refração ar = vácuo = 1 c = velocidade da luz o vácuo c = km/s = km/s = m/s = velocidade da luz em outro meio OBS: Quato maior o valor do ídice de refração (meio mais refrigete), meor será o valor da velocidade, e vice-versa II) LEI DE SNELL-DESCARTES r = âgulo de reflexão A sei B ser BA B A sei ser A B O ar e o vácuo são os meios meos refrigetes O raio de luz vem do meio meos refrigete e vai para o mais refrigete ele se aproxima da reta ormal O raio de luz vem do meio mais refrigete e vai para o meos refrigete ele se afasta da reta ormal i = âgulo de icidêcia r = âgulo de refração A = ídice de refração o meio de icidêcia B = ídice de refração o meio refratado BA = ídice de refração relativo A = elocidade da luz que vem do meio de icidêcia B = elocidade da luz que vai para o meio de refração Para ajudar a memorizar, podemos dizer que quado o raio está o meio mais refrigete, ele está mais apaixoado pela reta ormal, etão ele fica mais próximo dela Já quado o raio está o meio meos refrigete, ele está meos apaixoado pela reta ormal, etão ele fica mais afastado dela Quado um raio de luz icide ormal (perpedicular) a uma superfície, ele ão sofre desvio em sua trajetória wwwsaulasparticularescombr Prof Nilto Sihel Tel: / Pág 1

2 III) ÂNGULO LIMITE L = Âgulo limite: Ocorre somete quado o raio de luz se propaga do meio mais para o meio meos refrigete se L MENOR MAIOR a) Refração e Reflexão: i < L I) APLICAÇÃO DE ÂNGULO LIMITE 1) Determiação do raio da cobertura circula que impede ver o objeto de qualquer posição fora da água à partir da profudidade e do âgulo limite (a figura está represetada apeas a refração porém devemos lembrar que também ocorre a reflexão como em espelho plao) b) Âgulo Limite: i = L (refração e reflexão) MENOR se L se 2 L cos 2 L 1 MAIOR se L tg L cos L R x 2) Fibra óptica: O raio de luz itero a fibra óptica icide com um âgulo maior que o LIMITE, sofredo assim uma reflexão total c) Reflexão Total: i > L (ão há refração) wwwsaulasparticularescombr Prof Nilto Sihel Tel: / Pág 2

3 ) DIÓPTRO PLANO Cojuto de dois meios homogêios e trasparete, separados por uma superfície plaa Estes geram images deslocadas devido a refração da luz EM p ou p' AI OBJETO OBSERADOR EM ou OBJETO = ídice de refração do meio que o raio de luz vem (ode está o objeto) AI ou OBSERADOR = ídice de refração do meio para ode o raio vai (ode está o observador) p = distâcia do objeto até a superfície p = distâcia da imagem até a superfície a) Para um observador fora da água que observa um objeto imerso, ele vê a imagem mais próxima da superfície p p' I) LÂMINAS DE FACES PARALELAS É um cojuto de 3 meios homogêios e trasparetes, separados por duas superfícies plaas e paralelas Um exemplo comum é o vidro de uma jaela que divide o meio itero de uma casa e o meio extero É comum observar um desvio a trajetória do raio de luz Cosiderado que o vidro está imerso em um meio igual em ambas as faces, os raios de icidêcia (que etra o vidro) e de emergêcia (aquele que sai do vidro) são paralelos se ( i r) d e cos r Lei de Sell-Descartes: A sei B se r d = desvio lateral sofrido pelo raio e = espessura da lâmia i = âgulo extero r = âgulo itero A = ídice de refração do meio extero B = ídice de refração do meio itero b) Caso o observador esteja detro da água olhado para um objeto o ar, ele verá a imagem mais afastada da superfície wwwsaulasparticularescombr Prof Nilto Sihel Tel: / Pág 3

4 II) PRISMA Figura geométrica feita de material trasparete ode ao etrar um raio de luz este sofrerá um desvio em cada face do prisma A soma destes desvios dará o desvio total sofrido pelo raio ao emergir (sair) do prisma Lei de Sell-Descartes: sei se r sei se r AR 1 IDRO 1 AR 2 IDRO 2 III) PRISMA: DESIO MÍNIMO É o meor desvio sofrido por um raio de luz ao atravessar um prisma trasparete Ocorre quado o âgulo de icidêcia a primeira face é igual ao âgulo de emergêcia (de refração a seguda face), ou seja, i 1 = i 2 Sedo assim, o âgulo de refração a primeira face será igual ao âgulo de icidêcia a seguda face, ou seja, r 1 = r 2 1 i1 r1 2 i2 r2 A r 1 r2 i i ( r 2) ou i i A TOTAL r AR = ídice de refração do ar IDRO = ídice de refração do vidro i 1 = âgulo de icidêcia a face 1 r 1 = âgulo de refração a face 1 r 2 = âgulo de icidêcia a face 2 TOTAL 1 2 i 2 = âgulo de emergêcia (de refração a face 2) A = âgulo de refrigêcia (é o âgulo do vértice do triâgulo) 1 = desvio a face 1 2 = desvio a face 2 TOTAL = desvio total = Lei de Sell-Descartes: i r A 2 r FACE AR sei IDRO se r 2 i 2 r ou 2 i A MÍNIMO AR = ídice de refração do ar MÍNIMO IDRO = ídice de refração do vidro i = âgulo de icidêcia a face 1 = âgulo de emergêcia (de refração a face 2) r = âgulo de refração a face 1 = âgulo de icidêcia a face 2 A = âgulo de refrigêcia (é o âgulo do vértice do triâgulo) FACE = desvio em cada face MÍNIMO = desvio total míimo Obs: Raio de luz que etra ormal à face 1 e emerge rasate à face 2 wwwsaulasparticularescombr Prof Nilto Sihel Tel: / Pág 4

5 IX) DISPERSÃO DA LUZ É a separação das cores de um raio de luz Isto ocorre devido a cores diferetes terem velocidades de propagação da luz distitas A cor vermelha é a que tem maior velocidade de propagação e a cor violeta, este mesmo meio, é a que tem meor velocidade Por coseqüêcia, o ídice de refração deste meio para a vermelha é míimo, equato para a violeta é máximo Assim sedo, em um raio de luz braca, ao mudar de meio e sofrer refração, as cores irão se separar, ode a cor violeta é a que sofrerá maior desvio, equato que a cor vermelha é a que sofre meor desvio Cor elocidade Ídice de refração Desvio ermelha maior míimo míimo ioleta meor máximo máximo Cor Comprimeto Ídice de refração Desvio de oda ermelha maior míimo míimo ioleta meor máximo máximo Cor Frequêcia Ídice de refração Desvio ermelha meor míimo míimo ioleta maior máximo máximo No prisma, o raio de luz braca sofre duas refrações, gerado a dispersão da luz: wwwsaulasparticularescombr Prof Nilto Sihel Tel: / Pág 5