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Colégio Ideal Leis de Refração – Parte 1 Aula de Física Agosto de 2013.

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1 Colégio Ideal Leis de Refração – Parte 1 Aula de Física Agosto de 2013

2 Refração da Luz Refração da luz: é o fenômeno da variação da velocidade que a luz sofre ao passar de um meio para o outro.

3 Índice de Refração Sabe-se que a velocidade da luz em qualquer meio transparente é sempre menor que no vácuo.

4 Índice de Refração Observações: a) n é uma grandeza adimensional b) Para os meios materiais, sendo c > v, resulta n > 1 c) Para o vácuo n = 1 d) Para o ar n 1 e) Para um determinado meio material, temos para as diversas luzes monocromáticas:

5 Índice de Refração

6 O índice de refração absoluta de um meio é igual a 1,5. Qual é a velocidade de propagação da luz nesse meio? A velocidade de propagação da luz no vácuo é igual a 3, m/s.

7 A velocidade de propagação da luz num determinado meio é 2 vezes menor do que a velocidade de propagação da luz no vácuo. Qual é o índice de refração absoluto deste meio?

8 Leis da Refração da Luz 1ª Lei: o raio incidente (Ri), a normal (N) e o raio refrato (Rr) são coplanares (iguais). N

9 Leis da Refração da Luz

10

11 Relações Trigonométricas Relação Trigonométrica

12 Leis da Refração da Luz 2ª Lei ou Lei de Snell-Descartes * W.R. Snell (1591 – 1626) e René Descartes (1596 – 1650) O meio 2 é mais refringente que o meio 1 O meio 1 é mais refringente que o meio 2

13 Leis da Refração da Luz

14 Observe nas figuras abaixo um raio de luz sofrendo refração. Indique em cada situação qual meio tem índice de refração maior. a) n 2 > n 1 b) n 1 > n 2 c) n 1 > n 2

15 Um raio de luz propagando-se no ar incide na superfície de um líquido contido num recipiente. O índice de refração absoluto do ar é 1 e do líquido é 3. Sabendo-se que o ângulo de incidência é 60°, determine o ângulo de refração. Dados: sen 30 = 0,5; sen 60 = 3/2

16 Um raio de luz propagando-se no ar incide na superfície de um bloco de vidro. O ângulo de incidência é de 45°e ao passar para o vidro o raio de luz sofre um desvio de 15°. Sendo o índice de refração do ar igual a 1,0, qual é o índice de refração do vidro?

17 A figura representa um raio de luz monocromática refratando-se do meio A para o meio B. Determine o índice de refração do meio B em relação ao meio A.

18 Quando a luz se propaga do vácuo (n = 1) para um líquido, o ângulo de incidência vale 45° e o de refração, 30°. Determine o índice de refração absoluto do líquido e a velocidade com que a luz se propaga nele.

19 Ângulo Limite

20 Reflexão Total Condições para ocorrer a reflexão total: A luz incidente deve estar-se propagando do meio mais refringente para o meio menos refringente; O ângulo de incidência deve ser maior que o ângulo limite (i > L)

21 Dois meios 1 e 2 de índices de refração 3 e 2, respectivamente, são separados por uma superfície plana. Para haver reflexão total a luz deve se propagar no sentido do meio 1 para o meio 2 ou no sentido do meio 2 para o meio 1? Retome a questão anterior. Qual é o ângulo limite entre este par de meios?

22 Uma fonte de luz F está situada num líquido de índice de refração 2. O índice de refração do ar é igual a 1. Na figura individualizamos um raio de luz R que incide na superfície de separação segundo um ângulo i. Calcule: a) a) O ângulo limite deste par de meios. b) b) Para i = 20° ocorre refração ou reflexão total? c) c) Para i = 40° ocorre refração ou reflexão total?

23 O ângulo limite para certo par de meios é 37°. Um meio tem índice de refração 1,2. Qual é o índice de refração do outro meio? Dado: sen 37° = 0,6.

24 Um raio de luz propagando-se no ar incide num bloco de vidro de índice de refração 2, conforme indica a figura. Após refratar-se o raio incide na face AB. Nesta face o raio sofre refração ou reflexão total?


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