Capítulo 12.3 Leis da Refração Luminosa

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1 Capítulo 12.3 Leis da Refração Luminosa

2 Refração luminosa – Conceitos
CONSIDERAÇÕES INICIAIS Um feixe de luz se desvia ao passar do ar para a água ou vice versa. Para observar esse efeito basta mergulhar um lápis em um copo com água. Esse desvio se deve a uma mudança na velocidade da luz ao passar de um meio transparente para outro e chama-se Refração da Luz. A REFRAÇÃO corresponde à passagem da luz de um meio material para outro diferente, através de uma superfície que os separa. Nesta passagem pode ou não haver desvio, dependendo da forma como o pincel de luz atinge a superfície. Os meios materiais por onde a luz se propaga antes e depois da refração devem ser transparentes para que a trajetória seja retilínea ou translúcidos, quando a luz pode sofrer refração mas a trajetória dos raios de luz não será retilínea e sim com alterações bruscas de direção de propagação.

3 Refração luminosa e Reflexão Luminosa
Reflexão e refração são fenômenos muito comuns que estão relacionados à propagação da luz. Quando a luz está se propagando em um determinado meio e atinge uma superfície, como um bloco de vidro transparente, por exemplo, parte dessa luz retorna para o meio no qual estava se propagando. Este fato é chamado de reflexão da luz. Já a outra parte da luz que passa para o outro meio, é a refração da luz. Esses dois fenômenos ocorrem de forma simultânea, no entanto, pode acontecer de um prevalecer sobre o outro, mas isso depende da natureza dos meios que a luz esta incidindo e das condições de incidência.

4 LEIS DA REFRAÇÃO 1ª Lei : Como no caso da reflexão, aqui também o raio incidente, a reta normal e o raio refratado deverão estar contidos sempre num mesmo plano.

5 ÍNDICE DE REFRAÇÃO c → velocidade da luz no vácuo. 3.108 m/s
v → velocidade da luz no meio em questão. nar = nvácuo = 1 O índice de refração sempre será maior ou igual a 1. Nunca menor que 1!!! Fique atento! 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 (n12), que é definido como sendo a razão entre a velocidade da luz no primeiro meio (v2) e a velocidade da luz no segundo meio (v1):

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7 Lei de Snell 2ª Lei : Existe uma relação entre os ângulos de incidência e de refração de um raio de luz.  Esta relação é representada pela Lei de Snell-Descartes.  A Lei de Snell-Descartes diz que o índice de refração do  meio A  (nA)  multiplicado pelo seno do ângulo de incidência (sen i) deve ser igual ao índice de refração do meio B  (nB) multiplicado pelo seno do ângulo de refração (sen r). Matematicamente temos:

8 • Índice de Refração Relativo:
• Refração da Luz: Variação  da velocidade de propagação da luz quando ocorre mudança de meio. Esta variação quase sempre vem acompanhada de desvio do raio luminoso. • Índice de Refração Relativo: Reflexão Total - Fibras Ópticas; - Miragens; Condições: - A luz deve vir do mais refringente para o menos refringente; - O ângulo de incidência deve  maior ou igual ao ângulo limite(L); Cálculo do ângulo limite (L): n1 = (menor) n2 = (maior)

9 Aplicação de reflexão total: a fibra ótica, que é usada nos sistemas de comunicação e na medicina para examinar internamente o corpo humano. É constituída de um fio muito fino de quartzo (1/10 mm de diâmetro, aproximadamente). Quando um feixe de luz penetra em uma fibra ótica sofre múltiplas reflexões totais nas paredes internas, fazendo com que a luz seja conduzida ao longo de uma trajetória qualquer.