Refração da Luz

Prof. Odair Mateus
Refração da Luz
Mudança de velocidade devido à
mudança de meio de propagação.
velocidade
Varia
ao
mudar
de meio
VELOCIDADE DA LUZ (vácuo)
c  300.000km / s  3.10 m / s
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ÍNDICE DE REFRAÇÃO DO MEIO
Número ( adimensional) que representa quantas
vezes em um meio, a velocidade da luz é menor
que no vácuo
n=c/v
c - Velocidade da luz (vácuo)
V - Velocidade da luz (meio)
Índice de refração absoluto: é uma medida da refringência de
um meio material (símbolo  n).
c
n
v
O índice de refração absoluto
de qualquer material é sempre
n≥1
nar ,vácuo  1
•O ângulo de incidência nem sempre
é igual ao de Refração
Sem desvio
i=r=0º
Com desvio
i≠r
Refração com e sem desvio:
te
f=C
meio 1
meio 2
Não existe refração sem
reflexão
O ângulo de
incidência sempre
é igual ao de
reflexão
Reflexão
Lua
Incidente
Refração
Refração da Luz: Leis
• 1a Lei da Refração:
– O raio incidente, o raio
refratado e a normal
pertencem ao mesmo plano.
i
Normal
Meio 1: n1
Raio
Incidente
Superfície
• 2a Lei da Refração:
– Lei de Snell-Descartes
sen i.n1 = sen r .n2
r
Meio 2:
n2
Raio
Refratado
V=225.000km/s
V=200.000km/s
V=125.000km/s
Quanto mais refringente
mais próximo da normal.
c
n= v
Conclusão:
v
n
+ refringente possui a
menor velocidade.
+ refringente + próximo da
normal.
Índice de Refração Relativo
n
nA,B= nA
B
meio A
meio B
•Pode assumir qualquer
valor positivo
nA,B= 1/1,5
nB,A= 1,5/1
Continuidade Óptica
Desvio Lateral
i
e
r
d
Desvio Lateral
sen(î  rˆ)
d e
cos rˆ
• e  espessura da lâmina
• i  ângulo de incidência
• r ângulo de refração
Posição Aparente
Ao olhar para a água
(vindo do ar)
o peixe sempre está
mais
fundo
do que parece estar.
Afastamento Visual
´
nobjeto
Re al

Aparente nobservador
Elevação Aparente da Imagem
Refração Solar
Ângulo Limite
N
nA= 1
S
L
nB › nA
nB = 2
reflete
L
+
–
Totalmente
refletido (i>L)
rasante
refrata
Se passa do limite ocorre
reflexão TOTAL
Condições para ocorrer
reflexão total:
1a.) O raio deve viajar do
meio
+ para o meio -
a.
2 )
i > L
Cálculo do ângulo limite:
Seno L
=
n
-
n
+
REFLEXÃO TOTAL DA LUZ – ÂNGULO LIMITE
Meio 1
Meio 2
Meio 2
› Meio 1
Aplicações:
Periscópio
Fibra
Óptica
Prismas de Reflexão Total
Prisma de Amici
Prisma de Porro
i
i
i›L
RESUMO:
1a. Lei da Refração
meio 1
meio 2
•RI, RR e N são coplanares
2a. Lei da Refração
LEI DE SNELL
n1.seni  n2.senr
sen i.n1=sen r.n2
Real
=
Aparente
nobj
nobs
REFLEXÃO TOTAL
Considere a luz passando de um meio mais refringente para um
meio menos refringente (n1>n2)
1
1
2
2
1
2
CÁLCULO DO ÂNGULO LIMITE
nA
senL 
nB
(menor)
(maior)
Aplicações:
Fibra óptica
Miragem
Aplicações:
• raio luminoso vindo do + em direção ao –
• ângulo de incidência (î) maior que o limite.
Dispersão Luminosa
Prisma de vidro
• Dispersão da luz
policromática é a sua
decomposição ao
passar obliquamente de
um meio para outro.
ar
luz branca
vidro
Prismas
Dispersão da luz Branca
DISPERSÃO
Dentro do prisma a cor
violeta possui a menor
velocidade.(Violenta é a
cor mais LENTA.)
n(vermelho) < n(violeta)
v(vermelho) > v(violeta)
Desvio(vermelho) < Desvio(violeta)