Estudo das Lentes Esféricas

1. Refração da
Luz
Prof. Fabio Martins

2. Definição
 È a mudança de velocidade da luz ao
refratar em dois meios opticamente
diferentes.
Obs: Essa mudança de velocidade
ocasiona uma variação angular do raio de
luz.

3. Índice de Refração
 É o valor que indica em quanto um
material desvia mais ou menos os raios
de luz.
 É um valor, cuja grandeza constitui-se na
razão entre a velocidade de uma
radiação em dois meios diferentes.

4. Índice de Refração
v
c
n 
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!

5. Refringência
 Dizemos que um meio é mais refringente
que o outro quando o seu índice de
refração for maior, caso contrário será
menos refringente.;

6. Importante
 Tendo-se convencionado o valor de 1,00
como índice base de refração ao vácuo ou
ao ar, que são os meios menos denso
possível;
 Qualquer índice de refração será sempre
maior que 1,00.
 A luz se propaga mais lentamente em
qualquer meio mais refringente do que no
vácuo, onde sua velocidade não varia;

7. Alguns Índices de Refração

8. Não esquecer!
O índice de refração nas lentes tem papel de
suma importância, pois quanto maior for o valor
do índice, maior será o desvio e mais fina fica a
lente constituindo assim um auxílio para a
execução de um serviço de maior qualidade.

9. Índice normal x alto índice
 Muitas pessoas questionam sobre a diferença
entre uma lente com índice normal e outra
com índice maior;
 O que muda é somente a densidade do
material;
 Índice de refração e densidade varia
diretamente; com isso, para aumentarmos o
índice, aumentamos a concentração
molecular do material, ou seja, estas
diferentes moléculas se agrupam deixando o
material mais denso

10. Constrigência
 As lentes têm a única finalidade de desviar a luz que
esta mesma luz, se encontre concentrado em um só
ponto exatamente na região central da retina;
 Quando a lente desvia a luz branca fragmentando-
a em suas cores componentes, chamamos de
dispersão da luz;
 Dificulta uma melhor absorção da retina e ao
mesmo tempo prejudicando a transferência destes
impulsos para o cérebro, já que esta luz
fragmentada, se comportará com diferentes
comprimentos de onda;
 Este fenômeno acontece, infelizmente, à proporção
que aumentamos o índice de refração das lentes;
 ou seja, o índice aumenta, a lente fica mais fina,
mas há o inconveniente de aumentar na mesma
proporção à Aberração Cromática (dispersão da
luz).

11. O que é mesmo Constrigência?
 Uma unidade de medida onde a finalidade é dizer
até quando a luz é desviada pela lente sem se
fragmentar;
 Esta unidade se chamou Numero ABBE, em
homenagem a Ernest Abbe idealizador deste
estudo.
 Quanto maior o número ABBE que também quer
dizer Constrigência da luz, melhor será a qualidade
do material, ou seja, afirma-se que a luz foi desviada
sem se fragmentar;
 Quanto maior o índice de refração, maior, será a
aberração cromática e menor será o numero ABBE.

12. VALOR ABBE

13. Elementos da refração da luz
RI: raio Incidente
RR: raio refratado
i: ângulo de incidência
R: ângulo de refração
n1,n2: índice de refração
N: Reta Normal

14. Leis da Refração
 1ª Lei da Refração:
 “O raio incidente, o raio refratado e a reta normal
são coplanares.”
 2ª Lei de Refração (Snell-Descartes)
n1.sen i = n2.sen r

15. Situação 1 nA < nB
raio de luz ao Incidi em um meio menos refringente para um
mais refringente, o raio refratado se aproxima da reta normal”

16. Situação 2
nA> nB
“raio de luz ao Incidi em um meio mais refringente para um menos
refringente, o raio refratado se afasta da reta normal”

17. Situação 3
 Sempre sofre desvio?
 Nem sempre!
 São duas as situações em que isso acontece!
 Quando os índices de refração são iguais, e quando
o raio incide perpendicularmente a superfície!!!

18. Refração nas Lentes

19. Prismas
 Prisma em Óptica, é o conjunto de três meios
homogêneos e transparentes, separados por
duas superfícies planas não paralelas que são
as faces do Prisma.
secção principal
A

20. Representação gráfica
A
vidro
ar ar
raio incidente
i1
r1
A
r2
raio emergente
i2

1 2

21. Variáveis
 i1 e r1 → ângulo de incidência e refração na
primeira face.
 i2 e r2→ ângulo de incidência e refração na
segunda face (respectivamente).
 → desvio na primeira face.
 → desvio na segunda face.
 → desvio total.
 A → abertura do prisma(Ângulo de refringência)
1
2


22. Relações entre os ângulos
Ângulo de refringência (abertura).
Desvio entre raio incidente e emergente.
A r r 1 2
   i i A1 2

23. Desvio mínimo
Condições:
 Os ângulos de
incidência e
emergência do prisma
iguais (i1 = i2).
 O raio luminoso interior
ao prisma deve ser
paralelo à base do
mesmo.
Relações:
pois r1 = r2 = r
pois i1 = i2 = i
rA 2
Ai  2min

24. Prismas de Reflexão Total
Prisma de Amici Prisma de Porro
i
i = 45
i
i = 45

25. Dispersão da Luz Branca
 Acontece devido cada frequência (entenda
“cor”) ter um índice de refração diferente dentro
do prisma.

26. FIM