Física - Óptica - Refração da Luz

8/14/2019 Física - Óptica - Refração da Luz

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ÍÍndice de Refrandice de Refraçção e Leisão e Leisda refrada refraçção da Luzão da Luz

Prof. ZProf. Zéé GodinhoGodinho

Bacharel em MatemBacharel em Matemáática Aplicadatica Aplicada



A natureza da luz A natureza da luzOO problemaproblema::

De acordo com a teoria eletromagnética, a luz é compostade campos elétricos e magnéticos que oscilam constantemente

enquanto viajam.

A luz é uma ondaonda longitudinal, por isso precisa de um meio

para se deslocar.

Campo Elétrico

Campo Magnético

O éter



A natureza da luz A natureza da luz

O fim da saga do éter

A explicaA explicaçção de Einstein:ão de Einstein:

A luz é composta de pacotes de energia (fótons), que juntos possuemcomportamento ondulatório, ou seja a dualidade Onda-Partícula.



Luz x SomLuz x Som•• EletromagnEletromagnééticatica – – ConstrConstróói oi o

prpróóprio meio para passar.prio meio para passar.

•• Meios muito densos atrapalham oMeios muito densos atrapalham oseu movimento.seu movimento.

•• Vluz Vluz v v áácuocuo ≅≅ Vluz Vluz ar >ar > VLuz VLuzllííquidos >quidos > VLuz VLuz SSóólidoslidos

•• Quando a luz passa de um meioQuando a luz passa de um meiomenos denso para um meio maismenos denso para um meio maisdenso ela perde velocidade.denso ela perde velocidade.

•• Quando a luz passa de um meioQuando a luz passa de um meiomais denso para um meio menosmais denso para um meio menosdenso ela ganha velocidade.denso ela ganha velocidade.

•• MecânicaMecânica – – Precisa de um MeioPrecisa de um Meiomaterial para se propagar.material para se propagar.

•• Meios muito densos facilitam o seuMeios muito densos facilitam o seumovimento.movimento.

•• Vsom Vsom SSóólidos >lidos > Vsom Vsom áágua >gua > Vsom Vsom arar

•• Quando o som passa de um meioQuando o som passa de um meiomenos denso para um meio maismenos denso para um meio maisdenso ele ganha velocidade.denso ele ganha velocidade.

•• Quando o som passa de um meioQuando o som passa de um meiomais denso para um meio menosmais denso para um meio menosdenso ele perde velocidade.denso ele perde velocidade.



RefraRefraçção da Luzão da Luz•• A luz ao passar de um meio para outro sofre o A luz ao passar de um meio para outro sofre o

fenômeno da refrafenômeno da refraçção, com mudanão, com mudançça naa na velocidade, no comprimento de onda e na velocidade, no comprimento de onda e nadiredireçção de propagaão de propagaçção em alguns casos.ão em alguns casos.



Casos particularesCasos particulares•• Um raio de luz incide formando 90Um raio de luz incide formando 90ºº com acom a

superf superf íície de separacie de separaçção.ão.

O raio não sofre mudança na direção

+ Denso (Refringente)

- Denso (Refringente)

- Denso (Refringente)

VelocidadeDiminuiu

Velocidade Aumentou



Casos particularesCasos particulares•• Ao passar de um meio menos refringente para um mais Ao passar de um meio menos refringente para um maisrefringente com ângulo de incidênciarefringente com ângulo de incidência îî ≠≠ 9090ºº

i

r

•A luz perde velocidade por ser maisdifícil a propagação.

• O raio aproxima da normal.

Normal



Casos particularesCasos particulares•• Ao passar de um meio mais refringente para um menos Ao passar de um meio mais refringente para um menosrefringente com ângulo de incidênciarefringente com ângulo de incidência îî ≠≠ 9090ºº

i

r

•A luz ganha velocidade por ser mais fácil

a propagação• O raio afasta da normal.



OO ííndice de refrandice de refraçção Absolutoão Absoluto•• OO ííndice de refrandice de refraçção de um determinado meio podeão de um determinado meio podeser calculado fazendoser calculado fazendo

vcn =

Onde:

N = índice de refração

C = Velocidade da luz no vácuo 3.108 m/s

V = Velocidade da luz no meio envolvido

OO ííndice de refrandice de refraçção Relativoão Relativo

B

A B A

n

nn =,

Índice de A em relação a B

O menor índice que existe éo índice do vácuo pois:

1300000

300000==vácuon

1000003,1

299999

300000≅==ar n





Pág 174

Exercícios1 – Considere dois meios homogêneos e transparentes, A e B, separados por uma fronteira

F. A luz proveniente do meio A atravessou a fronteira F e passou a se propagar no meioB.

Dizemos que ocorre o fenômeno da refração:

a) Se a luz for desviada em sua trajetória ao atravessar a fronteira F.

b) Se a luz sofrer variação de velocidade ao atravessar a fronteira F.

c) Somente se forem satisfeitas as duas condições anteriores simultaneamente.d) Quaisquer que sejam os meios A e B.

e) Somente se um dos meios for o vácuo.



2 – O índice de refração absoluto de um meio:

a) Tem sempre valor menor que 1;b) É medido em km/s;

c) Só pode ser igual a 1;

d) Obedece a relação n≥

1;e) Não tem definição exata.

3 – A velocidade da luz no vidro tem módulo igual a 2.108 m/s. Qual o índice de refração

absoluto do vidro?

v

cn =

8

8

10.2

10.3=n

5,1=n



4 – O índice de refração absoluto da água vale 4/3. Calcule o módulo da velocidade com que aluz propaga na água.

v

cn =

v

810.3

3

4=

smv / 10.25,2 8=

810.9.4 =v

410.9 8

=v

5 – O índice de refração absoluto da água vale 4/3 e o vidro 3/2. Qual o índice de refração do vidro em relação à água?

V

A AV

n

nn =,

=

3

4

2

3

, AV n

8

9, = AV n



Para um conjunto de dois meios homogêneos transparentes e uma dada luz monocromática, éconstante a razão entre o seno do ângulo de incidência e o seno do ângulo de refração.

Essa razão entre o seno de refração e o seno de incidência é numericamente igual ao índicede refração entre o meio de incidência e o meio de refração, logo.:

22ªª Lei da RefraLei da Refraççãoão – – Aula 14 Aula 14 – – PPáág 175g 175

senisenn r

r i =,

seni

senr

nr

ni

n r i ==,

r r ii sennsenn .. =

i

r

r

ir i

n

nn =,



Conclusões Finais

r r ii vnvn .. =r r ii sennsenn .. =

i

r

r

i

v

v

n

n=

i

r

r

i

sen

sen

n

n=

seni

sen

v

vr

i

r =

ir r i senvsenv .. =r r ii vnvn .. = r r ii sennsenn .. =





Papai e mamãeEu sou o filho que volta a bater na porta que a muito tempo fechei,

quando fui embora chorando e aqui soluçando papai e mamãe eu deixei.Hoje vejo a gaiola vazia do canário que um dia eu mesmo mandei soltar,talvez o pobre animal voltou ao seu velho ninho como eu voltei ao meu lar.

Vejo meu cão policial latindo ali no quintal e nem me reconheceu, vem lobo, vem lamber seu dono que te deixou no abandono sem ao menos dizer-te adeus.

Já vai alta madrugada eu vejo a janela fechada dos quartos dos meus velhinhos,talvez mamãezinha chora sem nunca pensar que agora seu filho está tão pertinho.

Talvez pensam que eu morri, por que nunca lhes escrevi desde a minha despedida,eles devem estar velhinhos já na curva do caminho que conduz ao fim da vida.

Abre a porta papai, seu filho está de volta a pedir a sua benção,

sei que sua voz não sai cortada pela emoção, não precisa dizer nada deixe as lágrimas derramadas,molharem meu peito de dor. Eu que vivi papaizinho vinte anos sem carinho, quero agora seu calor.

Papai cadê minha mãezinha, não precisa dizer nada meu pensamento adivinha olhando nos olhos teus.Meu filho chorando quero te dizer, sua mãe não pode viver e foi se embora morar com deus,

como uma flor entre espinhos no abandono murchou.

Papai como estás velhinho, seus cabelo estão branquinhos, foram as tardes sem fim. Aqui vejo a fotografia da mãezinha que um dia deixei a chorar,parece que ela diz, filho como estou feliz por ver você regressar.

Parti pra fazer riqueza,pra tirar-lhes da pobreza o meu pai e minha mãezinha,

mais descobri tarde demais que eram os meus velhos pais a maior riqueza que eu tinha.

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