REFRAÇÃO DA LUZ

REFRAÇÃO DA LUZ

1. Passagem da luz de um meio de propagação para outro

   • velocidade de propagação
   • Com desvio
     • raio incidente é obliquo à superfície
     • mudança na direção e velocidade de propagação
     • a luz passa de um meio mais refringente para o menos refringente: se afasta da normal
     • a luz passa do meio menos refringente para o mais refringente: se aproxima da normal
     • mesma refringência entre os meios
       • continuidade óptica
       • ocorre a
     • ocorre
     • se
     • se
     • se tem
   • Sem desvio
     • raio incidente é perpendicular à superfície
     • mudança apenas na velocidade de propagação
     • ocorre
   • frequência não se altera
   • varia a

2. Refração regular

   • raios de luz paralelos incidem sobre uma superfície plana, totalmente lisa ou tranquila (como um rio) e a refrata paralelamente

3. Refração difusa

   • raios de luz incidem sobre uma superfície rugosa ou agitada, fazendo com que os raios sejam refratados em direção aleatória por todo o espaço.

4. ÍNDICE DE REFRAÇÃO ABSOLUTO (n)

   • n = c/v
     • c = velocidade da luz no vácuo
       • 3.10^5 km/s
       • 3.10^8 m/s
       • ou
     • v = velocidade da luz no meio estudado
     • n = 1
     • n > 1
     • varia com cor
     • se muda a cor, muda a velocidade, se muda a velocidade, muda o valor do n
     • vácuo e ar
     • qualquer outro meio
   • grandeza adimensional

5. ÍNDICE DE REFRAÇÃO RELATIVO (n(a/b))

   • n(a/b) = n(a)/n(b)
     • n(a) = índice de refração do meio a
     • n(b) = índice de refração no meio b
     • quociente entre dois índices de refração absolutos
   • grandeza adimensional

6. LEIS

   • 1ª
     • o raio incidente (I), o raio refratado (R) e a reta normal (N) à superfície de separação, são coplanares
   • 2ª
     • LEI DE SNELL-DESCARTES
       • n(1).sen(i) = n(2).sen(r)
         • n(2) > n(1) e r < i
           • a luz passa de um meio menos refringente para um meio mais refringente
         • n(1) > n(2) e r > i
           • a luz passa de um meio mais refringente para um meio menos refringente
         • ou
         • [sen(i)/sen(r)] = n(2)/n(1) = n(21)

7. ÃNGULO LIMITE

   • • luz passa de um meio mais refringente para um meio menos refringente
       • se afasta da normal
     • aumento no ângulo de incidência favorece que o ângulo do raio refratado fique tangente a superfície
       • em determinado momento vão coincidir, surgindo o ângulo limite
   • REFELEXÃO TOTAL
     • quando se ultrapassa o ângulo limite
     • luz para de sofrer refração e passa a sofrer reflexão
     • condições:
     • a luz tem que ir de um meio mais refringente para um menos refringente
     • ângulo de incidência tem que ser maior do que o ângulo limite, i > L
   • sen(L) = n(menor)/n(maior)

8. DIOPTRO PLANO

   • sistema constituído de 2 meios
     • transparentes
     • diferentes refringências
   • objeto no meio mais refringente e observador no menos
     • observador "enxerga o objeto P" elevado em relação à sua verdadeira posição
     • ângulos (i) e (r) são pequenos, a imagem P' é vista aproximadamente sobre a reta perpendicular à superfície
     • se
   • objeto no meio menos refringente e observador no mais
     • o observador está nas vizinhanças da reta vertical, P e P' se situam aproximadamente nessa mesma reta
     • se
   • conjuga uma imagem virtual de um objeto real
     • conjuga imagens P' em diferentes posições
       • sistema astigmático
       • a posição que o observador vê P' depende da posição do observador
       • por isso
   • (x/x') = (n/n')

9. Prisma

   • 3 meios homogêneos e transparentes separados por duas superfícies planas não paralelas
   • os fenômenos ópticos
     • seção principal
     • na
   • analisa-se
   • • A = ângulo de refringência
   • raio de luz monocromática incide sobre o prisma
     • • A = (r1) + (r2)
         • relações geométricas do prisma
       • Δ = (i1) + (i2) - A
         • fórmula de desvio
           • (i1) = (i2) = i ; (r1) = (r2) = r
             • • o raio no interior do prisma é perpendicular ao seu plano bissetor
           • luz tem desvio mínimo quando
             • nessas condições as fórmulas do prisma são:
               • A = 2r
               • σ = 2i - A
   • Prisma de reflexão total
     • apresentam, como seção principal, um triângulo retângulo isósceles
     • prisma de Amici
       • raios incidentes sofrem desvio de 90°
       • ângulo de incidência (45°) é maior que o ângulo limite (L ≅ 42°)
     • prisma de Porro
       • os raios incidentes sofrem um desvio de 180°
         • raios emergentes paralelos aos incidentes
       • ângulo de incidência (45°) é maior que o ângulo limite (L ≅ 42°)

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