Capítulo 1 Refração da luz

Transcrição

1 ROBERTO VAMOS/TYBA Capítulo 1 Refração da luz

2 Esquema de uma Onda Eletromagnética B Campo Magnético E Campo Elétrico

3 Animação de uma Onda Eletromagnética TODA ONDA ELETROMAGNÉTICA É TRANSVERSAL

4 LUZ BRANCA - POLICROMÁTICA É formada por uma infinidade de radiações monocromáticas 1 Refração da luz

5 SYLVIA CORDAIY PHOTOLIBRARY/ALAMY/OTHER-IMAGES Refração da luz Passagem da luz de um meio a outro, envolvendo mudança na velocidade de propagação. 1 Refração da luz

6 SCIENCE PHOTOS/ALAMY/OTHER-IMAGES Velocidade da luz (c) No vácuo: m/s. Em outro meio: depende da densidade deste. 1 Refração da luz

7 Índice de refração absoluto (n) É a razão entre a velocidade da luz no vácuo c e a velocidade da luz no meio considerado v: 1 Refração da luz

8 Índices de refração de alguns meios materiais Meio material Índice de refração (n) Ar 1,00 Água 1,33 Vidro 1,50 Glicerina 1,90 Álcool etílico 1,36 Diamante 2,42 Acrílico 1,49 1 Refração da luz

9 Índices de refração: mesmo meio e luzes diferentes Luz monocromática Índice de refração (n) de um bloco de vidro Violeta 1,532 Azul 1,528 Verde 1,519 Amarela 1,517 Alaranjada 1,514 Vermelha 1,513 1 Refração da luz

10 Leis da refração 1 a lei: o raio incidente (RI), a normal à superfície de separação (N) e o raio refratado (RR) estão no mesmo plano. Meio 1 Plano de incidência Meio 2 1 Refração da luz

11 Leis da refração 2 a lei (Snell-Descartes): a razão entre o seno do ângulo ^ de incidência ( i ) e o seno do ângulo de refração ( r ) depende apenas dos meios nos quais a luz se propaga. ^ 1 Refração da luz

12 Consequências da lei de Snell-Descartes (Diminuição de velocidade) Meio 1 Meio 2 1 Refração da luz

13 Consequências da lei de Snell-Descartes (Aumento de velocidade) Meio 1 Meio 2 1 Refração da luz

14 Consequências da lei de Snell-Descartes Meio 1 Meio 2 1 Refração da luz

15 SCIENCE PHOTOS/ALAMY/OTHER-IMAGES Refração em um bloco de vidro 1 Refração da luz

16 PHOTO RESEARCHERS/LATINSTOCK Princípio do menor tempo de Fermat N Areia Mar 1 Refração da luz

17 REFRAÇÃO DA LUZ NA ATMOSFERA

18 . REFRAÇÃO DA LUZ NA ATMOSFERA Posição aparente Atmosfera 1 Refração da luz

19 GIOVANNI BENINTENDE/ SHUTTERSTOCK IMAGES FIGURINHA JÁ SABE RESPONDER? Por que as estrelas parecem piscar no céu? 1 Refração da luz

20 REFRAÇÃO DA LUZ NA ATMOSFERA

21 ROBERTO VAMOS/TYBA Capítulo 2 Reflexão total

22 ÂNGULO LIMITE DE INCIDÊNCIA ( L ) É o menor ângulo de incidência da luz em uma superfície de separação entre dois meios a partir do qual ela é totalmente refletida. N N 2 Reflexão total

23 DETERMINAÇÃO DO ÂNGULO LIMITE (L) N 2 Reflexão total

24 REFLEXÃO TOTAL 2 Reflexão total

25 REDUÇÃO DO CAMPO DE VISÃO 2 Reflexão total

26 GEORGE B. DIEBOLD/CORBIS/LATINSTOCK O BRILHO DOS DIAMANTES Luz branca Menos do que 24º, de modo que toda luz é refratada. Mais do que 24º, de modo que toda luz é refletida Internamente. 2 Reflexão total

27 MIRAGEM NA ESTRADA 2 Reflexão total

28 D. LEVESQUE/SCIENCE PHOTO LIBRARY/LATINSTOCK MIRAGEM NA ESTRADA 2 Reflexão total

29 MIRAGEM NO DESERTO 2 Reflexão total

30 MAXIMILIAN WEINZIERL/ALAMY/LATINSTOCK MIRAGEM NO DESERTO 2 Reflexão total

31 ENEM 2015 QUESTÃO 55 PROVA AMARELA Será que uma miragem ajudou a afundar o Titanic? O fenômeno ótico conhecido como Fata Morgana pode fazer com que uma falsa parede de água apareça sobre o horizonte molhado. Quando as condições são favoráveis, a luz refletida pela água fria pode ser desviada por uma camada incomum de ar quente acima, chegando até o observador, vinda de muitos ângulos diferentes. De acordo com estudos de pesquisadores da Universidade de San Diego, uma Fata Morgana pode ter obscurecido os icebergs da visão da tripulação que estava a bordo do Titanic. Dessa forma, a certa distância, o horizonte verdadeiro fica encoberto por uma névoa escurecida, que se parece muito com águas calmas no escuro. O fenômeno ótico que, segundo os pesquisadores, provoca a Fata Morgana é a a) ressonância. b) refração. c) difração. d) reflexão. e) difusão.

32 ENEM 2010 QUESTÃO 47 PROVA AZUL As ondas eletromagnéticas, como a luz visível e as ondas de rádio viajam em linha reta em um meio homogêneo. Então as ondas de rádio emitidas na região litorânea do Brasil não alcançariam a região amazônica do Brasil por causa da curvatura da terra. Entretanto sabemos que e possível transmitir ondas de rádio entre essas localidades devido a ionosfera. Com a ajuda da ionosfera, a transmissão de ondas planas entre o litoral do Brasil e a região amazônica é possível por meio da: a) reflexão b) refração c) difração d) polarização e) interferência

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34 KEVIN CURTIS/SCIENCE PHOTO LIBRARY/LATINSTOCK FIBRAS ÓPTICAS A fibra óptica é um filamento de sílica ou vidro ultrapuro extremamente fino e flexível, e sua estrutura é composta por uma capa protetora, interface e núcleo. A transmissão dos dados é feita como auxílio de um fotoemissor que transforma sinais elétricos em pulsos de luz. Bainha Isolamento Capa Casca Núcleo 2 Reflexão total

35 KEVIN CURTIS/SCIENCE PHOTO LIBRARY/LATINSTOCK JÁ SABE RESPONDER? A luz pode fazer curvas? 2 Reflexão total

36 ROBERTO VAMOS/TYBA Capítulo 3 Refração em dioptros planos e em lâminas de faces paralelas

37 PHOTO RESEARCHERS/LATINSTOCK DIOPTRO PLANO N Imagem Objeto 3 Refração em dioptros planos e em lâminas de faces paralelas

38 REFRAÇÃO NO DIOPTRO PLANO 3 Refração em dioptros planos e em lâminas de faces paralelas

39 REFRAÇÃO NO DIOPTRO PLANO Observador 3 Refração em dioptros planos e em lâminas de faces paralelas

40 REFRAÇÃO NEGATIVA 3 Refração em dioptros planos e em lâminas de faces paralelas

41 REFRAÇÃO NEGATIVA 3 Refração em dioptros planos e em lâminas de faces paralelas

42 SCIENCE PHOTOS/ALAMY/OTHER-IMAGES LÂMINA DE FACES PARALELAS 3 Refração em dioptros planos e em lâminas de faces paralelas

43 LÂMINA DE FACES PARALELAS DUPLA REFRAÇÃO Ar Ar Vidro 3 Refração em dioptros planos e em lâminas de faces paralelas

44 ENEM 2010 QUESTÃO 84 PROVA AZUL Um grupo de cientistas liderado por pesquisadores do instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), nos Estados Unidos, construiu o primeiro metamaterial que apresenta valor negativo do índice de refração relativo para a luz visível. Denomina-se metamaterial um material óptico artificial, tridimensional, formado por pequenas estruturas menores do que o comprimento de onda da luz, o que lhe dá propriedades e comportamentos que não são encontrados em materiais naturais. Esse material tem sido chamado de "canhoto". Disponível em: Acesso em: 28 abr. (adaptado). Considerando o comportamento atípico desse metamaterial, qual é a figura que representa a refração da luz ao passar do ar para esse meio?

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46 DAN SUZIO/PHOTO RESEARCHERS/LATINSTOCK Já sabe responder? Por que a profundidade de uma piscina parece diminuir quando ela está cheia de água? 3 Refração em dioptros planos e em lâminas de faces paralelas

47 ROBERTO VAMOS/TYBA Capítulo 4 Dispersão da luz / prismas

48 EDUARDO SANTALIESTRA/CID SCIENCE PHOTO LIBRARY/LATINSTOCK DISPERSÃO DA LUZ 4 Dispersão da luz / prismas

49 Prisma óptico Aresta Base 4 Dispersão da luz / prismas

50 SHIGEJI ASANO/CORBIS/LATINSTOCK SCIENCE PHOTO LIBRARY/LATINSTOCK ARCO-ÍRIS As gotas de água da chuva funcionam como prismas, dispersando a luz branca em um arco colorido. A B C 4 Dispersão da luz / prismas

51 PRISMAS DE REFLEXÃO TOTAL Ângulo limite do vidro: cerca de 42 Em ângulos de incidência maiores reflexão total da luz 4 Dispersão da luz / prismas

52 PERISCÓPIO 4 Dispersão da luz / prismas

53 BINÓCULO 4 Dispersão da luz / prismas

54 ALEXANDER FEDIACHOV/SHUTTERSTOCK FIGURINHA JÁ SABE RESPONDER? É possível produzir um arco-íris mesmo sem chuva? 4 Dispersão da luz / prismas