PTICA GEOMTRICA REFRAO DA LUZ 25102020 FSICO E

ÓPTICA GEOMÉTRICA REFRAÇÃO DA LUZ 25/10/2020 FÍSICO E ENG. CIVIL ADENAIR BEZERRA 1

REFRAÇÃO DA LUZ 25/10/2020 FÍSICO E ENG. CIVIL ADENAIR BEZERRA 2

REFRAÇÃO É A PASSAGEM DA LUZ DE UM MEIO PARA OUTRO. QUANDO A INCIDENCIA DA LUZ FOR OBLÍQUA, A REFRAÇÃO É ACOMPANHADA DE MUDANÇA DE DIREÇÃO, O QUE NÃO OCORRE SE A INCIDÊNCIA FOR PERPENDICULAR meio A meio B 25/10/2020 FÍSICO E ENG. CIVIL ADENAIR BEZERRA meio B 3

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INDICE DE REFRAÇÃO ABSOLUTO DENOMINA INDICE DE REFRAÇÃO ABSOLUTO DE UM MEIO PARA DETERMINADA LUZ MONOCROMÁTICA O QUOCIENTE ENTRE A VELOCIDADE DA LUZ NO VÁCUO E A VELOCIDADE DO MEIO CONSIDERADO n: Indice de refração absoluto; c: Velocidade da luz no vácuo; v: velocidade da luz no meio considerado Obs. Para o vácuo , o índice de refração absoluto é igual a 1 Em qualquer outro meio o índice de refração absoluto e maior que 1. 25/10/2020 FÍSICO E ENG. CIVIL ADENAIR BEZERRA 5

INDICE DE REFRAÇÃO ABSOLUTO Admitiremos em nosso curso que nar=1 O meio que tem maior índice de refração tem maior refringência e vice-versa, Refringência é a medida do índice de refração 25/10/2020 FÍSICO E ENG. CIVIL ADENAIR BEZERRA 6

INDICE DE REFRAÇÃO RELATIVO VA n. A meio B VB n. B É o índice de refração relativo do meio A em relação ao meio B 25/10/2020 FÍSICO E ENG. CIVIL ADENAIR BEZERRA 7

EXEMPLOS 1 A FIGURA MOSTRA UM RAIO DE LUZ PASSANDO DO MEIO AR PARA O VIDRO. Resolução: Var nar = 1 ar vidro Var =300. 000 km/s Vvidro Sabe-se que nvidro = 1, 5, calcular a velocidade Da luz no vidro. 25/10/2020 FÍSICO E ENG. CIVIL ADENAIR BEZERRA 8

EXERCÍCIO 1 -QUAL A VELOCIDADE DA LUZ NUM DIAMANTE CUJO INDICE DE REFRAÇÃO ABSOLUTO É 2, 42? 2 -A VELOCIDADE DA LUZ AMARELA NO BENZENO É DE 200. 000 Km/s. ACHE O INDICE DE REFRAÇÃO ABSOLUTO NO BENZENO. 3 -CALCULE A VELOCIDADE DA LUZ NO VIDRO, SABENDO QUE SUA VELOCIDADE NA ÁGUA É 2, 2. 108 m/s E QUE O INDICE DE REFRAÇÃO DA ÁGUA EM RELAÇÃO AO VIDRO É 0, 90. 25/10/2020 FÍSICO E ENG. CIVIL ADENAIR BEZERRA 9

LEIS DA REFRAÇÃO(Snell-Descartes) RI N n. A i n. A Onde: i= ângulo de incidência; r= ângulo de refração. 1ª lei: O raio incidente, o raio meio A refratado e a normal pertencem ao meio B mesmo plano. r RR n. B 2ª lei: O produto do seno do ângulo de incidência pelo índice de refração desse meio é igual uma constante. . sen i =n. sen r 25/10/2020 B FÍSICO E ENG. CIVIL ADENAIR BEZERRA 10

CONCLUSÕES A PARTIR DA LEI DE SNELL-DESCARTES A) Considere n. A< n. B N RI n. A i meio A meio B r 25/10/2020 RR n. B O raio de luz ao passar de um meio menos refringente para outro mais refringente, o raio de luz se aproxima da normal FÍSICO E ENG. CIVIL ADENAIR BEZERRA 11

CONCLUSÕES A PARTIR DA LEI DE SNELL-DESCARTES O raio de luz ao passar B) Considere n. A> n. B de um meio mais N RI refringente para outro n i menos refringente, o meio A raio de luz se afasta da meio B RR normal r A 25/10/2020 FÍSICO E ENG. CIVIL ADENAIR BEZERRA 12

(Fatec-SP) Na figura, um raio de luz monocromático se propaga pelo meio A, de índice de refração 2. Com base nessas informações, determine o índice de refração do meio B. Dados: sen 37º = 0, 60 e sen 53° = 0, 80 Devemos concluir que o índice de refração do meio B é: 25/10/2020 FÍSICO E ENG. CIVIL ADENAIR BEZERRA 13

2 -Na refração de um raio luminoso monocromático, os ângulos de refração e de incidência valem, respectivamente, 45° e 30°. Determine o índice de refração relativo do meio que contém o raio refratado em relação ao meio que contém o raio incidente. 25/10/2020 FÍSICO E ENG. CIVIL ADENAIR BEZERRA 14

REFRAÇÃO DA LUZ NGULO LIMITE N(normal) L i=L r=90º 25/10/2020 Para ocorrer reflexão total : v. O sentido de propagação da luz deve ser do meio mais refringente para o menos refringente; v. O ângulo de incidência deve ser maior que o ângulo limite(i>90º). FÍSICO E ENG. CIVIL ADENAIR BEZERRA 15

DIOPTRO PLANO 25/10/2020 FÍSICO E ENG. CIVIL ADENAIR BEZERRA 16

DIOPTRO PLANO DEFINIÇÃO: É TODO SISTEMA FORMADO POR DOIS MEIOS HOMOGENIOS E TRANSPARENTES, SEPARADOS POR UMA SUPERFÍCIE S PLANA. COMO EXEMPLO PODEMOS CITAR O AR E A ÁGUA. AR ÁGUA 25/10/2020 FÍSICO E ENG. CIVIL ADENAIR BEZERRA 17 S

FORMAÇÃO DE IMAGENS O ESQUEMA ASEGUIR REPRESENTA UMA PESSOA DENTRO DA ÁGUA(observador) ENXERGANDO UM PASSÁRO A QUE SE ENCONTRA NO AR A` P AR ÁGUA 25/10/2020 A P` A i AR r FÍSICO E ENG. CIVIL ADENAIR BEZERRA ÁGUA 18

P: distância do objeto à superfície ; P`: distância da imagem à superfície. 25/10/2020 FÍSICO E ENG. CIVIL ADENAIR BEZERRA 19

EXEMPLO 1 UM PESCADOR VÊ UM PEIXE NUM LAGO. O PEIXE ENCONTRA-SE A 2, 8 m DE PROFUNDIDADE DA SUPERFÍCIE LIVRE DA ÁGUA. SABE-SE QUE O INDICE DE REFRAÇÃO ABSOLUTO DO AR É IGUAL A 1 E O DA ÁGUA 4/3. a) QUAL A PROFUNDIDADE APARENTE QUE O PESCADOR VÊ O PEIXE? b) QUAL A ELEVAÇÃO APARENTE DO PEIXE? 25/10/2020 FÍSICO E ENG. CIVIL ADENAIR BEZERRA 20

RESOLUÇÃO: r AR ÁGUA P` P A` X 25/10/2020 i A FÍSICO E ENG. CIVIL ADENAIR BEZERRA 21

LAMINAS DE FACES PARALELAS ( i - r ) i ar B r r A C e D d ar d=e. sen (i-r)/cos r 25/10/2020 FÍSICO E ENG. CIVIL ADENAIR BEZERRA 22

B LAMINAS DE FACES PARALELAS B ( i - r ) r e r A C C d D d=e. sen (i-r)/cos r 25/10/2020 FÍSICO E ENG. CIVIL ADENAIR BEZERRA 23

EXEMPLO LAMINAS DE FACES PARALELAS 1 Uma lâmina de faces paralelas de espessura 4 cm, é constituída de um material de índice de refração √ 2, um raio de luz, propagando-se no ar, incide na lâmina formando um ângulo de 45º com a normal. Calcular o desvio lateral sofrido pelo raio de luz incidente. 25/10/2020 FÍSICO E ENG. CIVIL ADENAIR BEZERRA 24

PRISMA ÓPTICO É TODO MEIO HOMOGENEO E TRANSPARENTE LIMITADO POR DUAS FACES PLANAS NÃO-PARALELAS. 25/10/2020 FÍSICO E ENG. CIVIL ADENAIR BEZERRA 25

PRISMA A N N D I r D 1 AR S 1 25/10/2020 D 1 D 2 r' I’ A n 2 AR FÍSICO E ENG. CIVIL ADENAIR BEZERRA S 2 26

PRISMA Onde: i=ângulo de incidência na primeira face; r=ângulo de refração na primeira face; r’=ângulo de incidência na segunda face; i’=ângulo de refração na segunda face; D 1 =desvio angular na 1ª face; D 2 =desvio angular na 2ª face; D = desvio angular total; A = ângulo de abertura ou ângulo de refringência. 25/10/2020 FÍSICO E ENG. CIVIL ADENAIR BEZERRA 27

PRISMA A=r + r’ D= i + i’ - A 25/10/2020 FÍSICO E ENG. CIVIL ADENAIR BEZERRA 28

PRISMA 25/10/2020 FÍSICO E ENG. CIVIL ADENAIR BEZERRA 29