Refraccao Da Luz1

8/19/2019 Refraccao Da Luz1

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Refração da Luz


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O que é Refração ?

É um fenômeno que ocorre quando a luz passa através da interface quesepara dois meios, ocasionando uma mudança na direção depropagação. A refração é decorrente de uma diferença na velocidade depropagação nos dois meios


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Índice de RefraçãoÍndice de refração (n) é uma relação entre a velocidade da luz em

um determinado meio e a velocidade da luz no vácuo (c). Em meioscom índices de refração mais baixos (próximos a 1) a luz temvelocidade maior (ou seja, próximo a velocidade da luz no vácuo).A relação pode ser descrita pela equação:

Onde: c é a velocidade da luz no vácuo(c=3x108 m/s);

v é a velocidade da luz no meio

v

c

n =


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A Lei de Snell-DescartesA relação entre i, r, n1 e n2 na refração é

dada pela Lei de Snell-Descartes:

Analisando esta lei concluímos que:I) Se a luz vai de um meio menos paraoutro mais refringente (n1 < n2), temosr < i, ou seja, o raio aproxima-se nadireção normal (N).II) Se a luz vai de um meio mais para outromenos refringente (n1 > n2), temos r > i,ou seja, o raio afasta-se da direção normal

(N).

1

2

n

n

senr

seni= ;ou


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Reflexão TotalC é o ângulo limite para o

par de meios.A reflexão total só ocorrequando a luz passa de ummeio mais refringente para

outro menos refringente eo ângulo de incidência (i)é maior do que o ângulolimite.


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Reflexão total numa fibra ótica


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Dióptros planos


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Interfaces contíguas


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Prismas


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Prismas de reflexão total

Periscópio

Obs. O periscópio da figura utiliza um espelho plano, mas há

periscópios e também telescópios que utilizam prismas no lugar doespelho.


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Lentes delgadas


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Classificação das Lentes

Côncavo


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Representação e elementos

Fi - foco imagem Ai - ponto antiprincipal imagemFo - foco objeto

Ao - ponto antiprincipal objetoO - centro óptico da lente

Borda Fina(Convexa) Borda Grossa

(Côncava)


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Bordas Uma lente de borda fina é convergente se estiver

imersa num meio cujo índice de refração seja MENOR que o da lente. Caso ela esteja num meio de maioríndice de refração, ela se comporta como uma lentedivergente.

Uma lente de borda grossa é divergente se estiverimersa num meio cujo índice de refração seja MENOR

que o da lente. Caso ela esteja num meio de maioríndice de refração, ela se comporta como uma lenteconvergente.


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Raios notáveis


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Construção de imagens Lentes Convexas

B-A-

Imagem:•Real

•Invertida

•Menor que o objeto

Imagem:•Real

•Invertida

•Do mesmo tamanho que o objeto


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Construção de Imagens Lentes Côncavas Imagem:

•Virtual•Direita•Menor que o objeto

Obs: As lentes côncavassó produzem imagemcom essa característica.


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Estudo analítico das Lentes

P>0

P’0

P0

f>0

P>0

P’


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Equação de Gaussf

p

P’

'111 p p f

+=

f = distância focal

p = abscissa do objeto

p’= abscissa da imagem


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Ampliaçãof

p

P’

p p

oi '−=

oi A =

i = tamanho da imagem

o = tamanho do objeto


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ResumoObjeto real p>0

Imagem real p’>0Imagem virtual p’0Imagem invertida (i/o)0

Lente Côncava f


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Vergência

f V 1=

Também chamada de convergência, a vergênciaé o inverso da distância focal. No sistemainternacional, é medida em m-1 ou dioptria (di).

A dioptria é conhecida como o “grau” da lente.


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Equação de Halley ou equação dos

fabricantes de lentes

)11).(1(1211

2

R Rnn

f +−=

=

1

2

n

nÍndice de refração da lente em relação ao meio

R1 e R2 = raios de curvatura da lente (ambas as faces)


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Instrumentos Óticos O olho humano


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Olho


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Células da RetinaOs cones e os bastonetes, não são maisdo que as células fotorreceptoras, quecompõem a retina, sendo que asprimeiras são as responsáveis pela visãodas cores, nomeadamente do azul,vermelho e verde.O que acontece é que existem grupos decones que apenas distinguem o azul,

outros o vermelho e outros o verde, e éatravés da interação entre estesdiferentes grupos de cones que, o serhumano consegue distinguir toda a vastasérie de cores que, ao nossos olhos,existem.

De salientar que, a falta de um destesgrupos de cones leva à tão conhecidadoença de Daltonismo.Os bastonetes não conseguem distinguiras cores e como requerem poucaluminosidade, têm maior ação à noite.


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Defeitos da visãoPRINCIPAIS DEFEITOS DA VISÃO:

MIOPIAHIPERMETROPIAPRESBIOPIAASTIGMATISMO

ESTRABISMOCATARATADALTONISMO


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DescriçãoHIPERMETROPIA

É corrigida com o uso delentes convergentes.Apresenta como defeito oencurtamento do globo ocular.Dificuldade de enxergar

objetos mais próximos.

MIOPIA

Apresenta como defeito oachatamento do globo ocular,provocando um alongamentono eixo óptico.A correção é feita através delentes divergentes.O míope tem dificuldade deenxergar objetos maisdistantes.

A imagem é formada antes daretina.


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Miopia e Hipermetropia


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Presbiopia e AstigmatismoASTIGMATISMO

Apresenta defeito na córnea,com raios de curvaturairregulares.Ocasiona uma visão manchadados objetos.

A correção é feita com o uso delentes cilíndricas.

PRESBIOPIA

Apresenta como defeito oendurecimento do cristalino.Perda da capacidade deacomodação visual.Não é defeito congênito, mais

decorrente da idade.É conhecida vulgarmente como"vista cansada".A correção é feita com o uso de

lentes convergentes.


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Estrabismo e CatarataCATARATA

Defeito que apresenta comocausa a opacidade do cristalino.A correção é feita com asubstituição do cristalino poruma lente artificial, através de

uma cirurgia.Geralmente este defeito éencontrado em pessoas idosas.

ESTRABISMO

Apresenta como defeito aincapacidade de dirigir para ummesmo ponto os eixos ópticos dosolhos.A correção é obtida com o uso delentes prismáticas.


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DaltonismoDALTONISMOA retina humana dispõe de dois tipos de célula fotossensível: oscones e os bastonetes.Os cones são os responsáveis pela nossa visão colorida, fazendo acomposição das cores primárias.Os bastonetes são mais sensíveis à luz, embora não as cores.

A ausência de certos tipos de cones na retina, determinada porcaracterísticas genéticas, acarreta a falta de percepção de algumascores, ou, as vezes, de todas. A cor que o daltônico não conseguecaptar é interpretada pelo cérebro como apenas mais um tom de

cinza.


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Instrumentos Óticos Lupa


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Instrumentos Óticos Máquina fotográfica


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Instrumentos Óticos Microscópio


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Instrumentos Óticos Luneta


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Instrumentos Óticos Telescópios


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Telescópio


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Fim...

Prof. Claudio Mendonça

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