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ÓPTICA GEOMÉTRICA. MENU DE NAVEGAÇÃO Clique em um item abaixo para iniciar a apresentação. REFRAÇÃO DA LUZ - Definições. ÂNGULOS - Incidência - Reflexão - Refração. Índice de Refração Absoluto de um Meio (n). Analisando as Grandezas. EXEMPLOS. Lei de Snell - Descartes.
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ÓPTICA GEOMÉTRICA MENU DE NAVEGAÇÃO Clique em um item abaixo para iniciar a apresentação REFRAÇÃO DA LUZ - Definições ÂNGULOS - Incidência - Reflexão - Refração Índice de Refração Absoluto de um Meio (n) Analisando as Grandezas EXEMPLOS Lei de Snell - Descartes LÂMINAS DE FACES PARALELAS REFLEXÃO TOTAL E ÂNGULO LIMITE DISERSÃO LUMINOSA ARCO-ÍRIS
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. LUZ Há um desvio AR ÀGUA
AR ÀGUA Por que a luz desvia ? LUZ 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.
î = N R.I R.R Raio incidente Raio refletido î Meio 1 Meio 2 ^ ^ ^ r r r r r ^ ^ CUIDADO: Os ângulos de incidência e reflexão são iguais, mas o de incidência e refração não são iguais. î=î R.R Raio refratado • ÂNGULOS: • Incidência - Reflexão - Refração Sempre que a luz incide obliquamente em uma superfície de separação de dois meios ela vai sofrer um desvio.
n = C V c = velocidade da luz no vácuo (m/s) c = 3 x 108 m/s v = velocidade da luz no meio (m/s) n= c m/s V m/s 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. UNIDADE: O índice de refração não tem unidade, é uma grandeza adimensional. c m/s v m/s
- - + REFRINGÊNCIA n 1 V n VÁCUO = 1 n AR = 1 n ÁGUA =1,3 n VIDRO =1,5 v VÁCUO = 3 x 108 m/s v AR = 3 x 108 m/s v ÁGUA =2,25 x 108 m/s v VIDRO =2 x 108 m/s ˜ ˜ n V + - + • Índice de refração absoluto de um meio (n) EXEMPLOS:
fconstante • ANALISANDO AS GRANDEZAS V V = X f • FREQÜÊNCIA DE UMA ONDA: • depende da fonte emissora • 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. REFRAÇÃO: Muda a velocidade, muda o mas NÃO muda a freqüência, pois a fonte emissora é a mesma.
N R.I î> î Meio 1 Meio 2 ^ r r ^ R.R EXEMPLOS V1 1 f1 n1 V1 >V2 1 >2 f1 = f2 n1 <n2 V2 2 f2 n2 O meio 1 é o menos refringente. O meio 2 é o mais refringente.
N R.I î î Meio 1 Meio 2 ^ r r ^ R.R • EXEMPLOS: V1 1 f1 n1 V1 V2 1 2 f1 = f2 V2 2 f2 n2 n1 >n2 O meio 1 é o MAIS refringente. O meio 2 é o MENOS refringente.
N R.I î= Meio 1 Meio 2 ^ ^ r r = 0o R.R • EXEMPLOS: V1 1 f1 n1 V1 >V2 î= 0o 1 >2 f1 = f2 V2 2 f2 n2 n1 n2 O meio 1 é o MENOS refringente. O meio 2 é o MAIS refringente.
N R.I n1x î î 1 2 ^ ^ ^ r r r n2x R.R n1 x sen = n2 x sen î LEI DE SNELL - DESCARTES
^ ^ r r n2sen n1sen n1sen n2sen î î • Índice de refração relativo: Índice de refração do meio 1 em relação ao meio 2. Índice de refração do meio 2 em relação ao meio 1.
N R.I R.R 1 2 ^ ^ ^ r1 r2 r ^ ^ L L R.R î1 î2 î REFLEXÃO TOTAL E ÂNGULO LIMITE ( ) Quando o ângulo de incidência é maior do que o ângulo limite ocorre reflexão total n1 Ângulo Limite L É o ângulo de incidência em que o correspondente ângulo de refração é de 900 n2
n1x senî = n2x sen n1x sen= n2x sen 900 n1x sen= n2x 1 sen = n2 n1 ^ ^ ^ L L L sennmenor nmaior ^ ^ r L ^ L REFLEXÃO TOTAL E ÂNGULO LIMITE( ) Ângulo Limite L - É o ângulo de incidência em que o correspondente ângulo de refração é de 900 Quando o ângulo de incidência é maior do que o ângulo limite ocorre reflexão total.
ê N AR VIDRO AR N î LÂMINAS DE FACES PARALELAS î = ê
VIDRO VIDRO ê N N î LÂMINAS DE FACES PARALELAS AR î = ê
LÂMINAS DE FACES PARALELAS VIDRO AR AR î = 0o ê= 0o
DISPERSÃO LUMINOSA É o fenômeno pelo qual a luz branca se decompõe nas sete cores. Exemplo: Arco-íris
DISPERSÃO LUMINOSA 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. Vermelho Alaranjado Amarelo Verde Azul Anil Violeta
Vermelho Alaranjado d e s v i o Amarelo f E n l V Verde Azul Anil Violeta • DISPERSÃO LUMINOSA V A A V A A V
COMO SE FORMA O ARCO-ÍRIS Gota de Chuva Luz solar (branca) violeta vermelho
Gota de Chuva Luz branca (solar) • Formação de uma faixa colorida do Arco-Íris Faixa colorida violeta do arco-íris. violeta Direção do raios solares 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.
Luz branca (solar) • Formação do Arco-Íris Vermelho Alaranjado Amarelo Verde Azul vermelho violeta Anil Violeta