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FÍSICA IVÓtica e Física ModernaFiguras Capítulo 38
A lei da refração
l1
l2
h c
l1
l2
g
q1
q2
q1
q2
e
A lei da refração
Definição índice de refração:
Nosso caso:
ou
Lei de Snell
Comprimento de onda e índice de refração
Veloc. varia l varia
veloc. n
E a freqüência?
não muda!
Interferência Þ superposição
construtiva
destrutiva
Óptica ondulatória
©2004 by Pearson Education Figuras 37-6
36.1 Interferência
Luz solar (branca) composta (cores)
Arco-íris Bolha de sabão
=refração interferência
Relembrando: Interferência Þ superposição
construtiva
destrutiva
Depende da fasedif. caminhos ópticos Þ dif. de fase
Diferença de caminho óptico
n1
n2
L
N número de l no meio
Diferença de caminho óptico
n1
n2
Ln2 > n1
Diferença de caminho óptico
n1
n2
L
Destrutiva (p)
Construtiva (2p)
N número de l no meio
Verificação
As ondas luminosas dos raios da figura abaixo têm o mesmo comprimento de onda e estão inicialmente em fase. (a) Se o material de cima comporta 7,60 comprimentos de onda e o material de baixo comporta 5,50 comprimentos de onda, qual é o material com maior índice de refração? (b) Se os raios luminosos forem levemente convergentes, de modo que as ondas se encontrem em uma tela distante, a interferência produzira um ponto muito claro, um ponto moderadamente claro, um ponto moderadamente escuro ou um ponto escuro?
n1
n2
L
©2004 by Pearson Education Figuras 37-13
©2004 by Pearson Education Figuras 37-16
©2004 by Pearson Education Figuras 37-26
©2004 by Pearson Education Figuras 37-29
©2004 by Pearson Education Figuras 37-30
36.7 Interferência em filmes finos
Cores interf. reflex. 2 interfaces
Espessura aprox. comprim. de onda (l)
Espessura > Þ coerência < (da fonte)
incidente
transmitido
refletido 2
refletido 1
filme
Claro ou escuro?
Se r1 e r2 em fase claraSe r1 e r2 fora de fase escura
n2n1 n3
a
c
b
i
r1
r2
q
q
Se »q 0 dif. de caminho » 2LSo saber 2L não basta!1) DL em meio diferente do ar Þ dif. l2) Reflexão Þ mudança fase ?
L
Mudanças de fase causadas por reflexão
Refração fase não mudaReflexão fase pode mudar ou não
Caso da óptica:Reflexão mudança de faseMeio com n menor 0Meio com n maior 0,5 l (ou p)
antes
depois
antes
depois
n2n1 n3
a
c
b
i
r1
r2
q
q
inverte
não inverte
Retomando a figura:
Supondo: n2 > n3 e n2 > n1 !!!!
Equações para a interferência em filmes finos
f causado por:1. Reflexão 1 das ondas2. Diferença de percurso3. Propagação em meios com n diferentes
Supondo: n2 > n3 e n2 > n1 !!!!
Reflexão r1 r2
0,5 l 0Dist. percorrida 2L n dist. Percorrida n2
Equações para a interferência em filmes finos
Logo:
Þ Em fase: 2L=(número impar/2) (l/n2)
fora: 2L=(número inteiro) (l/n2)
(max-claro)
(min-escuro)
ATENÇÃO: Ainda supondo: n2 > n3 e n2 > n1 !!!! Caso contrário as equações podem ser invertidas.
Exercícios e Problemas
36-34E. Uma lente com índice de refração maior que 1,30 é revestida com um filme fino transparente de índice de refração 1,25 para eliminar por interferência a reflexão de uma luz de comprimento de onda l que incide perpendicularmente a lente. Qual é a menor espessura possível para o filme?
Light incident on an anti-reflection coating. Air is at the upper boundary and glass at the lower boundary.
for constructive interference
for destructive interference
©2004 by Pearson Education Figuras 37-40
©2004 by Pearson Education Figuras 37-42
©2004 by Pearson Education Figuras 37-43
http://en.wikipedia.org/wiki/Thin-film_interferenceOil film[edit] Light incident on an oil film. Air is at the upper boundary and water at the lower boundary.In the case of a thin oil film, a layer of oil sits atop a layer of water. The oil may have an index of refraction near 1.5 and the water has an index of 1.33. As in the case of the soap bubble, the materials on either side of the oil film (air and water) both have refractive indices that are less than the index of the film. . There will be a phase shift upon reflection from the upper boundary because but no shift upon reflection from the lower boundary because . The equations for interference will be the same. for constructive interference of reflected light
for destructive interference of reflected light
©2004 by Pearson Education Figuras 37-46
©2004 by Pearson Education Figuras 37-47
Light incident on an anti-reflection coating. Air is at the upper boundary and glass at the lower boundary.
for constructive interference
for destructive interference
©2004 by Pearson Education Figuras 37-49
http://echsphysics.wikispaces.com/file/view/APPhysicsCH37.pdf
http://www.physicsclassroom.com/Class/light/u12l3a.cfm
©2004 by Pearson Education Figuras 37-53
At a beach in Tel Aviv, Israel, plane water waves pass through two openings in abreakwall. Notice the diffraction effect—the waves exit the openings with circular wavefronts, as in Figure 37.1b. Notice also how the beach has been shaped by the circularwave fronts.
