Refração da Luz

Narciso- Michelangelo Caravaggio- 1598

Índice de Refração

v

cn

c → velocidade da luz no vácuo = 3x108 m/s v → velocidade da luz no meio em questão. nar = nvácuo = 1 O índice de refração sempre será maior ou igual

a 1. Nunca menor que 1!!! Fique atento!

Leis da Refração

Índice de Refração

O desvio que a direção de propagação da luz sofre ao passar do meio 1 para o meio 2 depende da velocidade em cada meio.

n12=v1/v2

MeioÍndice de

refração (n)

ar 1,00

água 1,33

vidro 1,50 

glicerina 1,90

álcool etílico 1,36

diamante 2,42

acrílico 1,49A velocidade da luz é menor na água ou no vidro, do que no vácuo

1ª Lei da Refração:

“O raio incidente, o raio refratado e a reta normal são coplanares.”

2ª Lei de Refração (Snell-Descartes)

nA.sen i = nB.sen r

Leis da Refração da Luz

Situações

nA < nB

“Incide em um meio mais refringente”

SituaçõesnA> nB

“Incide em um meio menos refringente”

Sempre sofre desvio?

Nem sempre! São duas as situações em que isso acontece! Quando os índices de refração são iguais, e quando o

raio incide perpendicularmente a superfície!!!

Situações de desvio do nosso dia

Situações de desvio do nosso dia

Reflexão Total (ou Interna) (passo a passo) nº 1

Reflexão Total (ou Interna) (passo a passo) nº 2

Reflexão Total (ou Interna) (passo a passo) “propriamente dita”

Cálculo do ângulo limite (L)

Sendo assim...

O fenômeno da Reflexão Total(ou Reflexão Interna) só pode acontecer quando o raio incidir em um meio menos refringente.

E só acontece quando o ângulo de incidência for maior que o ângulo limite (L)

Exemplos da Presença da Reflexão Total (ou Interna) no Nosso Dia.

comunicação endoscopia

Exemplos da Presença da Reflexão Total (ou Interna) no Nosso Dia.

Lâminas de Faces Paralelas

r

risened

cos

)(

Dióptro Plano1º caso (olhando PARA a água)

Dióptro Plano2º caso (olhando DA a água)

Equação

Uma equação que “funciona qualquer situação”.

di → profundidade ou altura da imagem.

do → profundidade ou altura do objeto.

npassa → meio no qual a luz incide nprovém → meio na qual a luz “veio”

provém

passa

n

n

do

di

Prisma Óptico

A

A

i1 i2r1 r2

Variáveis

i1 e r1 → ângulo de incidência e refração na primeira face.

r2 e i2 → ângulo de incidência e refração na segunda face (respectivamente).

α → desvio na primeira face. β → desvio na segunda face. δ → desvio total. A → abertura do prisma.

As equações

Para desvio mínimo

2121 rrii

21 rrA

Aii 21

AirA 22

Dispersão da Luz Branca

Acontece devido cada frequência (entenda “cor”) ter um índice de refração diferente dentro do prisma.

Dispersão da Luz Branca (Arco Íris)

Miragens

Miragens acontecem quando os raios de luz que atingem nossos olhos atravessaram um meio não homogêneo (o ar) onde o índice de refração não é constante, devido normalmente à variações de temperatura

Miragens

Temp. do ar (oC)

Indice de refração

47,50 1,00050

47,75 1,00040

48,00 1,00035

48,25 1,00027

48,50 1,00025

MiragensA miragem mais comum é a observada quando a temperatura do ar é mais elevada nas camadas mais próximas da superfície porém, em regiões muito frias, ou no mar, pode ocorrer o contrário, o ar nas camadas mais baixas é mais frio. Essas miragens assustaram muitos navegadores nos séculos passados.

Miragens

Os objetos podem aparecer flutuando no céu, como na figura, ou simplesmente aparecer no horizonte, em uma posição mais alta do que realmente se encontra, como acontece no pôr do sol.