Refrao A refrao ocorre quando a onda muda

Refração: A refração ocorre quando a onda muda seu meio de propagação. Neste caso, sua velocidade e seu comprimento mudam, mas a frequência permanece a mesma. Lembrar: V = l. F T V – velocidade da onda no meio T – período F – Frequência l – comprimento

do a t io ra luz do Sol r ra f e

Cor e velocidade da luz { veralam-verazanvi Luz branca solar Vermelho – menor F Alaranjado Amarelo Verde Azul Anil Violeta – maior F A velocidade da luz na matéria varia de uma cor para outra. Quanto mais a velocidade da luz é reduzida numa refração, maior será o desvio na sua propagação.

Transmissão seletiva e dispersão

1580 - 1626 1596 - 1650 Lei de Snell – Descartes N n 1. senq 1 = n 2. senq 2 n – índice de refração Cálculo do índice de refração: n = c/v c – velocidade da luz no vácuo v – velocidade da luz no meio índice de refração relativo: n 1, 2 = n 1/n 2

Reflexão total e dispersão: A reflexão total ocorre quando a luz vai do meio mais refringente para o meio menos refringente e incide na fronteira entre os dois meios com um ângulo maior que o limite dado por: n 1. senq 1 = n 2. senq 2 n 2>n 1 n 1 sen 90º = n 2. sen. L = n 1/n 2 = V 2/V 1

UEMS Um raio de luz, propagando-se no ar incide sobre uma placa de vidro conforme mostra a figura. Sendo o índice de refração do ar nar = 1, qual é o índice de refração do vidro? nar. senqar = nv. senqv 1. sen 60º = nv. sen 45º √ 3/2 = nv. √ 2/2 √ 6/2 = nv nv≈1, 22 Unifor-CE No vácuo, ou no ar, a velocidade da luz é de 3, 0. 10 8 m/s. Num vidro, cujo índice de refração é 1, 50, a velocidade da luz é, em m/s? n = c/v 1, 5 = 3. 108/v v = 3. 108/1, 5 v = 2. 108 m/s

Fatec-SP A figura abaixo mostra um feixe de raios luminosos monocromáticos que se propaga através de um meio transparente A. Ao atingir outro meio transparente e homogêneo B, uma parte do feixe se reflete (II) e outra refrata (III). A respeito dessa situação é correto afirmar que: a) ela não é possível. b) o meio A pode ser o vácuo. c) o meio B pode ser o vácuo. d) a velocidade dos raios luminosos do feixe II é a mesma que a dos raios luminosos do feixe III. e) o ângulo (α) que o feixe incidente (I) forma com a superfície de separação é maior que o ângulo que o feixe refletido (II) forma com a mesma superfície (β). Resp. : c)

Um feixe de luz vermelha, emitido por um laser, incide sobre a superfície da água de um aquário, como representado nesta figura: O fundo desse aquário é espelhado, a profundidade da água é de 40 cm e o ângulo de incidência do feixe de luz é de 50°. Observa-se, então, que esse feixe emerge da superfície da água a 60 cm do ponto em que entrou. Sabe-se que, na água, a velocidade de propagação da luz diminui com o aumento de sua freqüência. Considerando essas informações, a) TRACE, na figura apresentada, a continuação da trajetória do feixe de luz até depois de ele sair da água. JUSTIFIQUE sua resposta. b) CALCULE o índice de refração da água nessa situação. Dado que o sen 50° = 0, 766 Em seguida, usa-se outro laser que emite luz verde. Considerando essa nova situação, c) RESPONDA: A distância entre o ponto em que o feixe de luz verde entra na água e o ponto em que ele emerge é menor, igual ou maior que a indicada para o feixe de luz vermelha. JUSTIFIQUE sua resposta. A) Ao sofrer refração a luz muda seu meio propagação. Neste caso, sua velocidade pode aumentar ou dimimuir, assim como seu ângulo de refração em relação à normal. Quando o índice de rafração do meio aumenta, velocidade e ângulo diminuem; quando o índice de rafração diminui, velocidade e ângulo aumentam.

b) CALCULE o índice de refração da água nessa situação. Dado que o sen 50° = 0, 766. Em seguida, usa-se outro laser que emite luz verde. Considerando essa nova situação, c) RESPONDA: A distância entre o ponto em que o feixe de luz verde entra na água e o ponto em que ele emerge é menor, igual ou maior que a indicada para o feixe de luz vermelha. JUSTIFIQUE sua resposta. sen ? = 30/50 sen ? = 0, 6 nar. sen 50° = nágua. sen? 1. 0, 766 = nágua. 0, 6 nágua ≈ 1, 28 Vermelho – menor F Alaranjado Amarelo Verde Azul Anil Violeta – maior F a distância será menor, pois para luz verde o ângulo de refração será menor, ou seja, a luz verde se aproximará mais da normal.

O semicírculo de vidro da figura abaixo é concêntrico com o transferidor, e a normal à face plana do semicírculo passa pelo zero da escala do transferidor. a) Fazendo uso da tabela a seguir faça uma estimativa do índice de refração do vidro. Considere que a velocidade da luz no ar é igual a velocidade da luz no vácuo. b) Observe que o feixe de luz incidente na face curva do bloco não desvia ao passar do vidro para o ar. Explique por que isso ocorre. c) Suponha que o bloco do experimento fosse substituído por outro de faces paralelas, feito do mesmo material. Desenhe na figura 2 a trajetória do feixe nessa nova situação. A) nar. seni = nv. senr nar = C/V = 1 1. sen 60° = nv. sen 35° 1. 0, 87 = nv. 0, 57 nv ≈ 1, 53 B) O ângulo de incidência em relação à normal é igual a zero C)

Refração em dioptros planos - sistema constituido de dois meios transparentes de diferentes refringências, que fazem fronteira plana.

N N

Equação do dioptro para pequenos ângulos de incidência. N r i di = nvai do nvem

(UNIFESP) Na figura, P representa um peixinho no interior de um aquário a 13 cm de profundidade em relação à superfície da água. Um garoto vê esse peixinho através da superfície livre do aquário, olhando de duas posições: O 1 e O 2 Sendo n(água) = 1, 3 o índice de refração da água, pode-se afirmar que o garoto vê o peixinho a uma profundidade de a) 10 cm, de ambas as posições. b) 17 cm, de ambas as posições. c) 10 cm em O 1 e 17 cm em O 2. d) 10 cm em O 1 e a uma profundidade maior que 10 cm em O 2. e) 10 cm em O 1 e a uma profundidade menor que 10 cm em O 2. Para o observador próximo de P di/do = nvai / nvem di / 13 = 1/ 1, 3 di = 10 cm (E)

Temos dificuldade em enxergar com nitidez debaixo da água porque os índices de refração da córnea e das demais estruturas do olho são muito próximos do índice de refração da água (nágua = 4/3). Por isso usamos máscaras de mergulho, o que interpõe uma pequena camada de ar (nar = 1) entre a água e o olho. Um peixe está a uma distância de 2, 0 m de um mergulhador, na direção da máscara. Suponha o vidro da máscara plano e de espessura desprezível. Calcule a que distância o mergulhador vê a imagem do peixe. a) 2, 0 m b) 3, 0 m c) 1, 5 m d) 1, 2 m e) 1, 8 m nar = 1 nágua =4/3 do = 2 m di = ? di/do = nvai/nvem di/2 = 1/4/3 di/2 = ¾ di = 2. 3/4 = 1, 5 m Resp. : C

Para determinar o índice de refração de um líquido, faz-se com que um feixe de luz monocromática proveniente do ar forme um ângulo de 60º em relação à normal, no ponto de incidência. Para que isso aconteça, o ângulo de refração observado é de 30º. Sendo o índice de refração do ar igual a 1, 0, determine o índice de refração do líquido. a) √ 3 b)√ 3 / 3 c) √ 3 / 2 d) 3 e) √ 2 / 2 N 60° ar 30° líquido nar = 1 i = 60° r = 30° nliq = ? nar. seni = nliq. senr 1. sen 60° = nliq. sen 30° 1. √ 3/2 = nliq. 1/2 nliq = √ 3 Resp. : A

A figura a seguir indica a trajetória de um raio de luz que passa de uma região semicircular que contém ar para outra de vidro, ambas de mesmo tamanho e perfeitamente justapostas. Determine, numericamente, o índice de refração do vidro em relação ao ar. a) 2 b) 1, 2 c) 1, 5 d) √ 3 e) √ 3/2 nar = 1 nvidro = ? nar. seni = nv. senr seni = 3/R senr = 2/R 1. 3/R = nv. 2/R nv = 3/2 = 1, 5 Resp. : C

Uma pessoa encontra-se deitada num trampolim, situado a três metros de altura, olhando para a piscina cheia, cuja profundidade é de 2, 5 m. Nestas circunstâncias e sabendo-se que a água é mais refringente que o ar, podemos afirmar que a profundidade aparente da piscina será: a) exatamente 2, 5 m. b) um valor compreendido entre 2, 5 e 3 m. c) um valor maior que 3 m. d) um valor menor que 2, 5 m. di/do = nvai/nvem e) exatamente 3 m. di/do = nar/nágua sendo nágua > nar, temos: nar/nágua < 1. di/2, 5 = 0, …. di = 2, 5. 0, … di < 2, 5 Resp. : D

Prisma e dispersão da luz Prisma de reflexão total