refração da luz professor. penha obs.: a refração sempre vem acompanhada da reflexão

Refração da luzProfessor. PENHA

Obs.: A refração sempre vem

acompanhada da reflexão

Refração da luz

A velocidade da onda luminosa depende da densidade do meio. Quanto maior a densidade de um meio, menor a velocidade de propagação da onda nesse meio.

Refração da luz

Refringência: resistência que o meio oferece a passagem da luz.

onda de ocompriment menor

velocidade menor

densidade maior

)( erefringent mais meio

onda de ocompriment maior

velocidade maior

densidade menor

)( erefringent menos meio

I

R

Refração da luz - Representação

Normal

i

r

Raio incidente

Raio refratado

Luz passando do meio menos para o meio mais refringente:

)0ˆ se ( ˆˆ

iir

λλ

VV

IR

IR

Neste caso podemos dizer que o raio refratado aproxima-se da normal

I

R

Refração da luz - Representação

Normal

i

r

Raio incidente

Raio refratado

Neste caso podemos dizer que o raio refratado afasta-se da normal

Luz passando do meio mais para o meio menos refringente:

)0ˆ se ( ˆˆ

iir

λλ

VV

IR

IR

I

R

Refração da luz - Representação

Normal

i=0º

r=0º Raio refratado

Neste caso tivemos uma refração sem desvio

Luz passando do meio mais para o meio menos refringente:

o

IR

IR

ir

λλ

VV

0ˆˆ

Raio incidente

Refração da LuzDesvio angular do raio refratado

Normal

i

r

Normal

i

r

ri ˆˆ ir ˆˆ

Índice de Refração absoluto de um meio

Definição: é a razão entre a velocidade da luz no vácuo e a velocidade da luz no meio considerado.

smonde

V

VN

meio

vácuomeio

8vácuo 103V

O índice de refração depende da densidade do meio, do material e da freqüência utilizada para medi-lo.

Índice de Refração - Observações

1

1

1

meios demaisN

N

N

ar

vácuo

smonde

V

VN

meio

vácuomeio

8vácuo 103V

Índice de refração relativo

O índice de refração do meio R em relação ao meio I, é definido por:

R

I

I

vácuo

R

vácuo

I

RIR V

V

VVV

V

N

NN ,

Leis da Refração

O raio refratado, o raio incidente e a normal são coplanares.Lei de Snell:

I

R

R

I

R

I

N

N

V

V

r

i

ˆsen

ˆsen

VI= velocidade da onda incidente

VR= velocidade da onda refratada

I= comprimento de onda da onda incidente

R= comprimento de onda da onda refratada

NI= índice de refração do meio de incidência

NR= índice de refração do meio de refração

n

N

Ângulo Limite de Incidência

Normal

i= L

r= 90º

Raio incidente

Raio refratado

N

nLsen ˆ

O ângulo de incidência é chamado de ângulo limite (L) se o ângulo de refração for igual a 90o.

Refração rasante

N

n

Reflexão Total da Luz

LiCondições para que ocorra reflexão

total:

N

i=0o

r=0o

i < L

N

i = L

i > L

N

Neste caso tivemos uma reflexão total

Aplicação da reflexão total

Fibra Ótica

casca

casca

núcleo

ar

ar

Funcionamento da Fibra Ótica

i>L

Aplicação da reflexão total

Miragem

Aplicação da reflexão total

Miragem

I>L

I<L

I<L

Reflexão total

Ar frio

Ar quente

Ar mais quente

Ar muito quente

Asfalto

DISPERSÃO DA LUZ

VermelhoAlaranjadoAmareloVerdeAzulAnil

Violeta

Dioptro Plano

É o conjunto de dois meios homogêneos e transparente separados por uma superfície plana.

Dioptro Plano

Dioptro Plano

observadorobservador

objetoobjeto

Dioptro Plano

Altura Aparente dos Astros

A densidade do ar diminui com a altura

Altura aparente dos astros

A densidade do ar diminui com a altura. Observe esquema a seguir:

Objeto

Imagem

Lâmina de faces paralelas

É uma associação de dois dioptros planos

Lâmina de faces paralelas

AR

VIDRO

AR

RAIO

INCIDENTE

i

r

r

RAIO

EMERGENTE

idesvio

N

N

C

A

espessura

LENTES ESFÉRICASLENTES ESFÉRICAS

-Classificação -Classificação - Seus elementosSeus elementos

- Formação da ImagemFormação da Imagem

Definição A: Associação de dois dioptros, na qual um deles é necessariamente esférico, enquanto o outro pode ser plano ou esférico. (Ex.)

Dioptro esférico

Dioptro plano

C1 e C2 - centros de curvatura das faces da lente;

R - raios de curvatura das faces da lente;

V1 e V2 - vértices das faces;

e - espessura da lente;

O - centro óptico da lente;

E.P. - eixo principal

Nomenclatura:

Se a espessura da lente diminui do centro para a periferia, ela é dita de bordas delgadas, exemplo abaixo;

Se a espessura, dela, aumenta do centro para a sua periferia, então a denominamos, lente de borda espessa.

Classificação das lentes esféricas:

n(lente) > n(meio)

Observação:

•n(lente) > n(meio) teremos:

lente de borda delgada convergente;

lente de borda espessa divergente.

• n(lente) < n(meio) teremos:

lente de borda delgada divergente;

lente de borda espessa convergente.

Foco imagem de uma lente (Fi)

Foco objeto de uma lente (Fo)

Raios particulares ou notáveis

Construção da Imagem geometricamente.

(caso 1 - o objeto antes do ponto A – imagem entre Fi e Ai)

(caso 2 - o objeto sobre o ponto A

– imagem sobre Ai)

(caso 3 - o objeto após o ponto A – imagem atrás de Ai)

(caso 4 - o objeto sobre o ponto F – imagem imprópria)

(caso 5 - o objeto entre F e O – imagem atrás de Ao)

Lente divergente.

(caso 6 - o objeto em qualquer ponto – imagem entre Fi e O)

OLHO HUMANOOLHO HUMANO

FIMFIM

OLHO HUMANOOLHO HUMANO

FIMFIM

OLHO HUMANOOLHO HUMANO

FIMFIM

OLHO HUMANOOLHO HUMANO

FIMFIM

OLHO HUMANOOLHO HUMANO

FIMFIM

OLHO HUMANOOLHO HUMANO

FIMFIM

OLHO HUMANOOLHO HUMANO

FIMFIM

OLHO HUMANOOLHO HUMANO

FIMFIM

GLOBO OCULARGLOBO OCULAREsclerótica

Coróide

RetinaCorpo vítreoCorpo vítreo

Íris

Pupila

Músculo ciliar

Córnea

Humor aquoso

Cristalino

Nervo óptico

Ponto cego

EMÉTROPEEMÉTROPE

VOLTA

MIOPIAMIOPIA LongeLonge

VOLTA

MIOPIAMIOPIA

VOLTA

MIOPIAMIOPIA

VOLTA

MIOPIAMIOPIA

VOLTA

EQUAÇÃO PARA ACOMODAÇÃODA IMAGEM PARA UM MIOPE

HIPERMETROPIAHIPERMETROPIA PertoPerto

VOLTA

HIPERMÉTROPEHIPERMÉTROPE

VOLTA

HIPERMÉTROPEHIPERMÉTROPE

VOLTA

HIPERMÉTROPEHIPERMÉTROPE

VOLTA

EQUAÇÃO PARA ACOMODAÇÃODA IMAGEM PARA UM HIPERMÉTROPE

ASTIGMATISMOASTIGMATISMO

VOLTA

RESUMINDORESUMINDO

ASTIGMATISMO - ASTIGMATISMO - CILÍNDRICASCILÍNDRICASASTIGMATISMO - ASTIGMATISMO - CILÍNDRICASCILÍNDRICAS

HIPERMET. E PRESB. - HIPERMET. E PRESB. - PERTO -PERTO - CONVERG.CONVERG.HIPERMET. E PRESB. - HIPERMET. E PRESB. - PERTO -PERTO - CONVERG.CONVERG.

MIOPIAMIOPIA -- LONGE - LONGE - DIVERGENTESDIVERGENTESMIOPIAMIOPIA -- LONGE - LONGE - DIVERGENTESDIVERGENTES

EMÉTROPE - EMÉTROPE - NORMALNORMALEMÉTROPE - EMÉTROPE - NORMALNORMAL

VOLTA