Refração da Luz

Refração da Luz

1. Fenômeno que consiste na mudança de velocidade de propagação da onda eletromagnética quando essa atravessa meios ópticos diferentes. Durante a refração, o comprimento de onda da luz muda, enquanto a sua frequência permanece constante. A refração pode ou não ser acompanhada de uma mudança na direção da propagação da luz.

   • Obs.: Se a luz invadir a 90 graus perpendicularmente, a luz vai penetrar sem alteração de velocidade.

2. Índice de Refração Absoluto: A mudança sofrida na velocidade da luz depende de uma propriedade de cada meio chamada de índice de refração absoluto.

   • Obs: Quanto maior é o índice de refração de um meio, menor é a velocidade em que a luz se propaga em seu interior, em outras palavras, dizemos que o meio é mais refringente.
   • Quanto maior o índice de refração, maior será a refringência e esta mais próxima da normal
   • Em geral, o aumento de temperatura diminui o índice de refração do meio.
     • O índice de refração depende da frequência (cor) da luz.
       • n vácuo = 1
       • n ar = 1
       • n outros meios > 1

3. Índice de refração relativa: O desvio que a luz sofre quando passa de um meio para outro, depende da velocidade da luz nos dois meios. A grandeza física que relaciona as velocidades nos dois meios, é o índice de refração relativo (n a,b).

   • -SÃO INVERSAMENTE PROPORCIONAIS; -MAIOR O INDIC E, MENOR A VELOCIDADE; -MENOR O ÍNDICE, MAIOR A VELOCIDADE

4. Dependência entre o índice de refração e a frequência da luz incidente:

   • A mudança de velocidade da luz depende, dentre outros fatores, da “cor” da luz: quanto maior é a frequência da onda luminosa, menor é o índice de refração absoluto do meio
   • É por esse motivo que a luz branca se dispersa em múltiplas faixas coloridas ao atravessar um prisma: cada uma de suas componentes tem um índice de refração específico e isso faz com que cada uma delas sofra uma mudança de direção específica
   • n A,B = número > 0

5. Leis da Refração da Luz: O fenômeno da refração é regido por duas leis básicas:

   • 1. Primeira Lei da Refração: regida pelo enunciado “O raio incidente, o raio refratado e a normal, no ponto de incidência, estão contidos num mesmo plano”, ou seja, são coplanares. Em outros termos, o plano de incidência e o plano da luz refratada coincidem.
   • 2.Segunda Lei da Refração: A Lei de Snell-Descartes é aquela em que calcula-se o valor do desvio sofrido pela refração da luz. Postula que “Os senos dos ângulos de incidência e refracção são diretamente proporcionais às velocidades da onda nos respectivos meios”, representado pela expressão: na.senθa = nb.senθb.

6. Casos de Refração:

   • 1º caso Incidência normal => î = 0º
     • Para quaisquer dois meios, A e B, se a luz incidir normalmente à face de separação entre eles (î = 0º), o correspondente ângulo de refração será 0º.
   • 2º caso: î ≠ 0º
     • Se um raio de luz monocromático sofrer refração passando do meio menos refringente ao meio mais refringente, o raio refratado em relação ao incidente, sofrerá desvio no sentido de se aproximar da reta normal (N).
   • 3º caso: î ≠ 0º
     • Se um raio de luz monocromático sofrer refração passando do meio mais refringente ao meio menos refringente, o raio refratado em relação ao incidente, sofrerá desvio no sentido de se afastar da reta normal (N).

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