Leis da Refração. Meio 1 - n 1. Meio 2 - n 2

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Isaac Philippi Henriques
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1 Ótica

2 Leis da Refração Meio 1 - n 1 i Meio 2 - n 2 r

3 1ª Lei da Refração: O raio incidente, o raio refratado e a reta normal são coplanares. 2ª Lei de Refracção (Snell-Descartes) n 1.sen i = n 2.sen r

4 Leis da Refração 1ª Lei da Refração: O raio refratado, o raio incidente e a normal são coplanares. 2ª Lei de Refração (Snell-Descartes) n 1.sen i = n 2.sen r sen iˆ VI sen rˆ V R I R NR N I 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

5 Situações em que não há desvio Quando os índices de refração são iguais quando o raio incide perpendicularmente a superfície

6 Ângulo Limite de Incidência O ângulo de incidência é chamado de ângulo limite (L) se o ângulo de refracção for igual a 90 o. Raio incidente Normal N n i= L r= 90º Raio refractado senl ˆ n N

7 Refração - Ângulo Limite O ângulo de refração é chamado de ângulo limite se o ângulo de incidência for igual a 90 o. Raio incidente n N i=90 o Normal r= L Raio refractado senˆ L n N

8 Refração - Ângulo Limite

9 Reflexão Total (ou Interna) r 1 L i 1 i > L

10 Reflexão Total da Luz Condições em que ocorre reflexão total: N N N n N i > L i = L i < L r=0 o i=0 o Neste caso há reflexão total

11 Aplicação da reflexão total Fibra Ótica

12 Fibra ótica

13 Reflexão numa fibra ótica ar i>l capa núcleo capa ar

15 L.A.S.E.R. - Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation O Laser foi inventado em 1960 por Maiman. O Laser fornece uma luz coerente, monocromática, direccional e de elevada energia luminosa.

16 Ocorrência de reflexão total -As miragens

17 O que ocorre numa miragem: I<L Ar frio I<L Ar quente I>L Reflexão total Ar mais quente Ar muito quente Asfalto

18 O que ocorre na observação dos astros: Uma vez que a densidade do ar diminui com a altura. Imagem Objeto

20 Lâminas de Faces Paralelas d = e sen(i cos r r)

21 Dioptros Dioptro é constituído pela justaposição de dois meios transparentes e opticamente homogéneos

22 Dioptro Plano

23 Dioptro Plano - Equação di do = n p n provém di profundidade ou altura da imagem. do profundidade ou altura do objeto. n p do meio no qual a luz incide n provém do meio do qual a luz provém

24 Prisma Ótico

25 PRISMAS : dispersam a luz por refração Prisma ótico: corpo transparente limitado por duas superfícies planas não paralelas. O ângulo formado pelas duas faces denominam-se ângulo do prisma. ( ) -A partir das leis da refração 1 2 deduz-se que se uma radiação policromática incide num dioptro de faces não paralelas o índice de refração, modifica a direção da luz e origina que a velocidade varie Vermelho, 1 para cada comprimento de onda (l). Azul, 2 -Cada componente do feixe de luz desviar-se-á de acordo com a sua frequência, sendo esse desvio superior para os menores comprimentos de onda

26 Prisma Imagem Base Vertices arestas Faces Triangular Retangular Pentagonal Hexagonal Heptagonal Octagonal etc n 2n 3n n + 2

27 Prismas óticos A i 1 i 2 r 1 r 2 δ=i 1 +i 2 A A i 1 e r 1 ângulo de incidência e refracção na primeira face. r 2 e i 2 ângulo de incidência e refração na segunda face α desvio na primeira face. β desvio na segunda face. δ desvio total. A abertura do prisma. A=r 1 +r 2

28 Dispersão variação do índice de refração do quartzo em função do comprimento de onda

29 Dispersão variação do índice de refração com o comprimento de onda

30 Arco Íris

31 Prismas como lentes Lente sistema ótico constituido por três meios homogéneos e transparentes convergentes divergentes

32 Bicôncexa Lentes Esféricas

33 Plano-convexa Lentes Esféricas

34 Côncavo-convexa Lentes Esféricas

35 Bicôncava Lentes Esféricas

36 Plano-côncava Lentes Esféricas

37 Convexo-côncava Lentes Esféricas

38 Lentes de Bordos Finos Geralmente convergentes, ou seja, convergentes quando n lente >n meio. -O meio que envolve a lente geralmente é o ar, menos refrigente que o vidro.

39 Lentes de Bordos Grossos Geralmente divergentes, ou seja, divergentes quando n lente >n meio. -O meio que envolve a lente geralmente é o ar, menos refrigente que o vidro.

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