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REFRAÇÃO DA LUZ A luz ao passar de um meio para outro sofre o fenômeno da refração, com mudança na velocidade, no comprimento de onda e na direção de propagação.

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1 REFRAÇÃO DA LUZ A luz ao passar de um meio para outro sofre o fenômeno da refração, com mudança na velocidade, no comprimento de onda e na direção de propagação. A luz ao passar de um meio para outro sofre o fenômeno da refração, com mudança na velocidade, no comprimento de onda e na direção de propagação. Na refração a única grandeza física que se mantém constante é a freqüência. Na refração a única grandeza física que se mantém constante é a freqüência.

2 Com exceção da incidência normal, a experiência mostra que, quando há refração, ocorre um desvio na trajetória do raio de luz. O valor do desvio depende da cor. Com exceção da incidência normal, a experiência mostra que, quando há refração, ocorre um desvio na trajetória do raio de luz. O valor do desvio depende da cor.

3 O vácuo apresenta ausência total de matéria. portanto, a passagem da luz é livre e a velocidade da luz atinge seu valor máximo, que é o mesmo para todas as ondas eletromagnéticas. Essa velocidade representada pela letra c, cujo valor é: O vácuo apresenta ausência total de matéria. portanto, a passagem da luz é livre e a velocidade da luz atinge seu valor máximo, que é o mesmo para todas as ondas eletromagnéticas. Essa velocidade representada pela letra c, cujo valor é: c = km/s = m/s Nos demais meios, a velocidade de propagação da luz tem valor inferior a km/s e depende da cor dessa luz. Por exemplo, na água, temos: vvermelho  vazul

4 ÍNDICE DE REFRAÇÃO ABSOLUTO É representado por n e é a grandeza que compara a velocidade da luz em um determinado meio (v) com a velocidade da luz no vácuo (c). Velocidade da luz no meio Velocidade da luz no vácuo

5 ALGUNS VALORES DE n

6 ÍNDICE DE REFRAÇÃO RELATIVO O índice de refração relativo entre 2 meios A e B (n AB ) é definido como a razão entre o índice de refração do meio A e do meio B. O índice de refração relativo entre 2 meios A e B (n AB ) é definido como a razão entre o índice de refração do meio A e do meio B.

7 AS LEIS DA REFRAÇÃO Na figura abaixo podemos ver a refração de um raio de luz. Vamos definir alguns elementos antes de enunciarmos as leis que regem o fenômeno. Na figura abaixo podemos ver a refração de um raio de luz. Vamos definir alguns elementos antes de enunciarmos as leis que regem o fenômeno.

8 1 a LEI DA REFRAÇÃO 1 a LEI DA REFRAÇÃO  O raio de luz incidente (a), raio de luz refratado (c) e reta normal (N), são coplanares.

9 2 a LEI DA REFRAÇÃO 2 a LEI DA REFRAÇÃO  O quociente entre o seno do ângulo de incidência e o seno do ângulo de refração é constante.

10 A razão entre o seno do ângulo incidente e o seno do ângulo refratado é constante e igual ao índice de refração relativo. Assim: A razão entre o seno do ângulo incidente e o seno do ângulo refratado é constante e igual ao índice de refração relativo. Assim:

11 CASOS POSSÍVEIS Ângulo de incidência nulo (i = 0) Ângulo de incidência nulo (i = 0)

12 CASOS POSSÍVEIS Luz passando de um meio menos refringente para um meio mais refringente (n A < n B ). Luz passando de um meio menos refringente para um meio mais refringente (n A < n B ). Quando a luz passa do meio menos refringente para o meio mais refringente ela se aproxima da reta normal.

13 CASOS POSSÍVEIS Luz passando de um meio mais refringente para um meio menos refringente (n A < n B ). Luz passando de um meio mais refringente para um meio menos refringente (n A < n B ). Quando a luz passa do meio mais refringente para o meio menos refringente ela se afasta da reta normal.

14 A REFRAÇÃO NO COTIDIANO

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16 EXERCÍCIO: (UFPE-2006) Um dispositivo composto por três blocos de vidro com índices de refração 1,40, 1,80 e 2,00 é mostrado na figura. Calcule a razão ta/tb entre os tempos que dois pulsos de luz (“flashes”) levam para atravessar o dispositivo. 1,401,80 2,00 Pulso A Pulso B LL Tempo de A Tempo de B A razão

17 REFLEXÃO TOTAL Quando a luz incide numa superfície de separação entre 2 meios, indo de um meio mais refringente para outro menos refringente, ela pode sofrer reflexão total, não havendo refração. Vejamos: Quando a luz incide numa superfície de separação entre 2 meios, indo de um meio mais refringente para outro menos refringente, ela pode sofrer reflexão total, não havendo refração. Vejamos:

18 A partir de um ângulo de incidência chamado ângulo limite (L) a luz não mais se refrata, refletindo totalmente na superfície de separação.

19 Cálculo do ângulo limite (L) Cálculo do ângulo limite (L) Observe que quando o ângulo de incidência (i) é igual ao ângulo limite (L), o raio luminoso sai rasante à superfície de separação, sendo o ângulo de refração, portanto, r = 90 0.

20 Deste modo teremos: Deste modo teremos: De modo geral, podemos escrever:

21 Resumindo: O fenômeno da Reflexão Total(ou Reflexão Interna) só pode acontecer quando o raio incidir em um meio menos refringente. E só acontece quando o ângulo de incidência for maior que o ângulo limite (L) Resumindo: O fenômeno da Reflexão Total(ou Reflexão Interna) só pode acontecer quando o raio incidir em um meio menos refringente. E só acontece quando o ângulo de incidência for maior que o ângulo limite (L)

22 REFLEXÃO TOTAL (OU INTERNA) NO DIA A DIA. A Fibra Óptica

23 Miragens e espelhamento de superfícies.

24 DIOPTRO PLANO Devido à refração, a posição aparente de objetos imersos em líquidos é diferente da posição real. Devido à refração, a posição aparente de objetos imersos em líquidos é diferente da posição real.

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27 Cálculo da profundidade aparente. Cálculo da profundidade aparente.

28 O ARCO-ÍRIS O arco-íris, fenômeno dos mais bonitos na natureza, é resultado de mútiplas reflexões e refrações em gotículas de água suspensas na atmosfera. Como o índice de refração depende do comprimento de onda, as diferentes cores sofrerão diferentes desvios, separando-se e formando o espetáculo.

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30 FIM


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