Refração da Luz - Rede Isaac Newton

REFRAÇÃO DA LUZ
ÍNDICE DE REFRAÇÃO
c
n
v
c
→ velocidade da luz no vácuo. 3.108 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
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
SITUAÇÕES
nA < nB
“Incidi em um meio mais refringente”
SITUAÇÕES
nA> nB
“Incidi 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.
EXEMPLOS DA PRESENÇA DA REFLEXÃO
TOTAL (OU INTERNA) NO NOSSO DIA.
DIÓPTRO PLANO:

Dióptro plano é o conjunto de dois meios
homogêneos e transparentes, separados por uma
superfície plana S. Por exemplo a água tranqüila
de um lago e o ar, separados pela superfície livre
do líquido constituem um dióptro plano.
DIÓPTRO AR-ÁGUA, ÁGUA-AR:

ar-água

O
n’
S
ar
água
P’
n
P
x’
água-ar
P’
n
P
x
ar
água
x
n’
O
x’
S
DIÓPTRO PLANO
1º CASO (OLHANDO PARA A ÁGUA)
DIÓPTRO PLANO
2º 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
(passa)
 nprovém → meio na qual a luz
“veio”

n passa
di

do n provém
EXEMPLO
A que distância da superfície de uma piscina uma
pessoa dentro d’água vê um avião que voa a 1500m
de altura? Dados nar = 1; nágua = 4/3
n x
1
1500



4/3
x'
x’ n ' x '
P’
n
ar
água
n’
P
x
6000
x' 
3
x '  2000m
LÂMINAS DE FACES
PARALELAS

É o conjunto de três meios homogêneos e
transparentes, separados por duas superfícies
planas e paralelas.
raio incidente
ar
vidro
ar
i
e
r r
i
d
raio emergente
LÂMINAS DE FACES PARALELAS
sen(i  r )
d e
cos r
PRISMAS

Prisma em Óptica, é o conjunto de três meios
homogêneos e transparentes, separados por duas
superfícies planas não paralelas que são as faces do
Prisma.
A
secção principal
REPRESENTAÇÃO GRÁFICA
A
ar
ar

i1
r1
raio incidente
r2
i2
A
vidro
raio emergente
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.
RELAÇÕES ENTRE OS ÂNGULOS
Ângulo de refringência (abertura).
Ar r
1
2
Desvio entre raio incidente e emergente.
  i i  A
1
2
DESVIO MÍNIMO
Relações:
Condições:
 Os
ângulos
de
incidência e emergência
do prisma iguais (i1 =
i2).

O raio luminoso interior
ao prisma deve ser
paralelo à base do
mesmo.
A  2r
pois r1 = r2 = r
  2i  A
min
pois i1 = i2 = i
PRISMAS DE REFLEXÃO TOTAL
Prisma de Amici
Prisma de Porro
i = 45
i
i
i = 45
L = 42
L = 42
DISPERSÃO DA LUZ BRANCA

Acontece devido cada freqüência (entenda “cor”) ter
um índice de refração diferente dentro do prisma.