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UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos 2011 F í s i c a REFRAÇÃO DA LUZ - Definições ÓPTICA GEOMÉTRICA MENU DE NAVEGAÇÃO Clique em um.

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1 UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos 2011 F í s i c a REFRAÇÃO DA LUZ - Definições ÓPTICA GEOMÉTRICA MENU DE NAVEGAÇÃO Clique em um item abaixo para iniciar a apresentação ÂNGULOS - Incidência - Reflexão - Refração Índice de Refração Absoluto de um Meio (n) EXEMPLOS Analisando as Grandezas Lei de Snell - Descartes LÂMINAS DE FACES PARALELAS REFLEXÃO TOTAL E ÂNGULO LIMITE DISERSÃO LUMINOSA ARCO-ÍRIS

2 UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos 2011 F í s i c a REFRAÇÃO DA LUZ É o fenômeno que ocorre quando a luz tem a sua velocidade alterada. Exemplo: - Quando a luz passa do AR para a ÁGUA. AR ÀGUA LUZ Há um desvio

3 UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos 2011 F í s i c a AR ÀGUA LUZ Por que a luz desvia ? Menos refringente Mais refringente Uma parte da onda luminosa entra no meio mais refringente, passando a ter uma velocidade menor, enquanto a outra parte da onda luminosa continua no meio menos refringente com uma velocidade maior, ocorrendo o desvio.

4 UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos 2011 F í s i c a Sempre que a luz incide obliquamente em uma superfície de separação de dois meios ela vai sofrer um desvio. Meio 1 Meio 2 N R.I Raio incidente R.R Raio refratado î r ^ R.R Raio refletido r ^ ÂNGULOS: Incidência - Reflexão - Refração î = r ^ CUIDADO: Os ângulos de incidência e reflexão são iguais, mas o de incidência e refração não são iguais. î = î r ^ r ^

5 UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos 2011 F í s i c a ÍNDICE DE REFRAÇÃO ABSOLUTO DE UM MEIO (n) É a razão entre a velocidade da luz no vácuo e a velocidade da luz no meio considerado. n = C V O índice de refração não tem unidade, é uma grandeza adimensional. c = velocidade da luz no vácuo (m/s) c = 3 x 10 8 m/s v = velocidade da luz no meio (m/s) UNIDADE: c m/s v m/s n = c m/s V m/s

6 UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos 2011 F í s i c a EXEMPLOS: Índice de refração absoluto de um meio (n) n VÁCUO = 1 n AR = 1 n ÁGUA = 1,3 n VIDRO = 1,5 ˜ v VÁCUO = 3 x 10 8 m/s v AR = 3 x 10 8 m/s v ÁGUA = 2,25 x 10 8 m/s v VIDRO = 2 x 10 8 m/s ˜ REFRINGÊNCIAREFRINGÊNCIA +- n +- V + - n 1 V

7 UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos 2011 F í s i c a ANALISANDO AS GRANDEZAS V = X f VELOCIDADE DE UMA ONDA depende:... do meio; da densidade; das condições do meio; da profundidade no caso de ondas na água. A velocidade NÃO depende da freqüência. FREQÜÊNCIA DE UMA ONDA: depende da fonte emissora REFRAÇÃO: Muda a velocidade, muda o mas NÃO muda a freqüência, pois a fonte emissora é a mesma. V f constante

8 UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos 2011 F í s i c a Meio 1 Meio 2 N R.I R.R î r ^ V 1 1 f 1 n 1 V 2 2 f 2 n 2 O meio 1 é o menos refringente. O meio 2 é o mais refringente. EXEMPLOS V 1 > V 2 î > r ^ 1 > 2 = f 1 = f 2 n 1 < n 2

9 UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos 2011 F í s i c a 1 2 EXEMPLOS: R.I R.R menos refringente mais refringente

10 UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos 2011 F í s i c a Meio 1 Meio 2 EXEMPLOS: N R.I R.R î r ^ V 1 1 f 1 n 1 V 2 2 f 2 n 2 V 1 V 2 î r ^ O meio 1 é o MAIS refringente. O meio 2 é o MENOS refringente. 1 2 = f 1 = f 2 n 1 > n 2

11 UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos 2011 F í s i c a 1 2 R.I R.R EXEMPLOS: mais refringente menos refringente

12 UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos 2011 F í s i c a Meio 1 Meio 2 EXEMPLOS: R.I R.R = î = 0 o V 1 1 f 1 n 1 V 2 2 f 2 n 2 V 1 > V 2 = î = r ^ O meio 1 é o MENOS refringente. O meio 2 é o MAIS refringente. 1 > 2 = f 1 = f 2 n 1 n 2 r ^ = = 0 o N

13 UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos 2011 F í s i c a EXEMPLOS: 1 2 R.I R.R menos refringente mais refringente Quando a incidência é perpendicular não há desvio, mas há refração, pois muda a velocidade.

14 UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos 2011 F í s i c a LEI DE SNELL - DESCARTES 1 2 N R.I R.R î r ^ n 1 x î n 2 x r ^ n 1 x sen = n 2 x sen î r ^

15 UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos 2011 F í s i c a Índice de refração relativo: Índice de refração do meio 1 em relação ao meio 2. n 1 sen n 2 sen î r ^ Índice de refração do meio 2 em relação ao meio 1. n 2 sen n 1 sen î r ^

16 UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos 2011 F í s i c a LÂMINAS DE FACES PARALELAS AR VIDRO N N î ê î = ê

17 UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos 2011 F í s i c a VIDRO LÂMINAS DE FACES PARALELAS N N ê î = ê AR î

18 UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos 2011 F í s i c a LÂMINAS DE FACES PARALELAS AR VIDRO AR î = 0 o ê = 0 o

19 UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos 2011 F í s i c a 1 2 R.I L ^ î1î1 î2î2 î REFLEXÃO TOTAL E ÂNGULO LIMITE ( ) L ^ N r ^ r1r1 ^ r2r2 ^ R.R n1n1 n2n2 Ângulo Limite L É o ângulo de incidência em que o correspondente ângulo de refração é de 90 0 Quando o ângulo de incidência é maior do que o ângulo limite ocorre reflexão total R.R

20 UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos 2011 F í s i c a REFLEXÃO TOTAL E ÂNGULO LIMITE ( ) L ^ Ângulo Limite L - É o ângulo de incidência em que o correspondente ângulo de refração é de 90 0 Quando o ângulo de incidência é maior do que o ângulo limite ocorre reflexão total. n 1 x sen î = n 2 x sen n 1 x sen = n 2 x sen 90 0 n 1 x sen = n 2 x 1 sen = n 2 n 1 r ^ L ^ L ^ L ^ sen n menor n maior L ^

21 UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos 2011 F í s i c a DISPERSÃO LUMINOSA É o fenômeno pelo qual a luz branca se decompõe nas sete cores. Exemplo: Arco-íris

22 UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos 2011 F í s i c a DISPERSÃO LUMINOSA V ermelho A laranjado A marelo V erde A zul A nil V ioleta Quando um raio de luz branca incide num prisma, penetra nele separando-se num espectro de cores: é o fenômeno da dispersão da luz branca.

23 UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos 2011 F í s i c a DISPERSÃO LUMINOSA V ermelho A laranjado A marelo V erde A zul A nil V ioleta fE n VAAVAAVVAAVAAV desviodesvio V

24 UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos 2011 F í s i c a COMO SE FORMA O ARCO-ÍRIS Gota de Chuva Luz solar (branca) violeta vermelho

25 UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos 2011 F í s i c a Formação de uma faixa colorida do Arco-ÍrisFormação de uma faixa colorida do Arco-Íris Luz branca (solar) Direção do raios solares Gota de Chuva Faixa colorida violeta do arco-íris. violeta Todas as gotas que enviam uma determinada cor de luz ao olho do observador estão sobre uma circunferência. Devido a isso, ele vê o arco-íris de forma circular.

26 UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos 2011 F í s i c a Formação do Arco-Íris Luz branca (solar) violeta vermelho V ermelho A laranjado A marelo V erde A zul A nil V ioleta


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