Reflexao e refracao

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  • Agosto/09 Ana Paula Casali
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    1. 1. Reflexão e RefraçãoAgosto/09 Profª Ana Paula Casali
    2. 2. REFLEXÃO • Considere um feixe de luz se propagando em linha reta no ar e “batendo” numa superfície de vidro transparente e plana.Agosto/09 Profª Ana Paula
    3. 3. LEIS DA REFLEXÃO • O raio incidente à normal e o raio refletido estão contidos num mesmo plano. • O ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão.Agosto/09 Profª Ana Paula
    4. 4. REFRAÇÃO Refração é a passagem da luz de um meio para outro. Observamos que, quando um raio de luz incidente for oblíquo, a refração é acompanhada de desvio de direção, o que não acontece se a incidência do raio for perpendicular.Agosto/09 Profª Ana Paula Casali
    5. 5. ÍNDICE DE REFRAÇÃO ABSOLUTO (n) Chamamos índice de refração absoluto de um meio para determinada luz monocromática a razão entre a velocidade da luz no vácuo ( c ) e a velocidade da luz no meio considerado ( v ). n = índice de refração absoluto. c = velocidade da luz no vácuo. v = velocidade da luz no meio considerado.Agosto/09 Profª Ana Paula Casali
    6. 6. ATENÇÃO • O índice de refração absoluto no vácuo é igual a 1. • Em qualquer outro meio o índice de refração absoluto é maior que 1. O índice de refração absoluto no ar é um valor próximo de 1, sendo assim vamos considerar n ( ar ) = 1. • O índice de refração é inversamente proporcional à velocidade de propagação da luz, ou seja, quanto maior for o índice de refração de um meio, menor será a velocidade de propagação da luz nesse meio. • O meio que tem maior índice de refração tem maior refringência e vice-versa. Refringência, portanto, é a medida do índice de refração absoluto.Agosto/09 Profª Ana Paula Casali
    7. 7. INDICE DE REFRAÇÃO RELATIVO O índice de refração de um meio A em relação ao meio B ( nA, B ) é obtido através da fórmula ao abaixo:Agosto/09 Profª Ana Paula Casali
    8. 8. LEIS DA REFRAÇÃO 1ª) O raio incidente, a normal e o raio refratado são coplanares. 2ª)Agosto/09 Profª Ana Paula Casali
    9. 9. LEI DE SNELL Dependendo do índice de refração e dos ângulos formados pelos raios, podemos ter três resultados diferentes: 1º) n2 = n1 e β1 = β2, o raio não desvia. MEIO 1 MEIO 2Agosto/09 Profª Ana Paula Casali
    10. 10. 2º) n2 > n1 e β2 < β1: MEIO 1 β1 β2 MEIO 2Agosto/09 Profª Ana Paula Casali
    11. 11. 2º) n2 < n1 e β2 > β1: MEIO 1 β1 β2 MEIO 2Agosto/09 Profª Ana Paula Casali
    12. 12. REFLEXÃO TOTAL Seja uma fonte pontual no água com raios que atingem a superfície do ar. À medida que o ângulo de incidência aumenta, o ângulo de refração também aumenta até que se atinge um ângulo de incidência limite, com o qual o ângulo de refração é 90º. Quando os ângulos de incidência forem maiores de este ângulo limite, não haverá raio refratado, toda a energia será refletida – reflexão total.Agosto/09 Profª Ana Paula Casali
    13. 13. Agosto/09 Profª Ana Paula Casali
    14. 14. APLICAÇÕES 1ª) Através da reflexão total é explicado porque o brilhante apresenta um brilho intenso. Sendo o ângulo limite do diamante pequeno (L = 24º), a maior parte da luz que penetra no diamante sofre várias reflexões totais, enquanto, que a refração corresponde a uma pequena parte da luz. Outro fator, é que as pedras são lapidadas de tal forma que a luz incidente numa face seja totalmente refletida nas outras.Agosto/09 Profª Ana Paula Casali
    15. 15. 2ª) A reflexão total também explica a miragem. Quando o dia está muito quente no deserto ou em uma estrada asfaltada, o ar próximo ao asfalto ou à estrada apresenta densidade menor que nas camadas superiores. A luz, ao incidir sobre um objeto, sofre refrações sucessivas e quando chega às camadas de ar próximas às superfícies do asfalto ou do areia, sofre reflexão total, fazendo com que estas superfícies funcionem como espelhos. Você já deve ter observado esta formação de imagem na estrada; você tem a impressão que tem uma poça dágua na estradaAgosto/09 Profª Ana Paula Casali
    16. 16. Agosto/09 Profª Ana Paula Casali
    17. 17. 3ª) Outra aplicação de reflexão total é 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.Agosto/09 Profª Ana Paula Casali
    18. 18. Para que ocorra reflexão total, o raio de luz tem que estar passando do meio mais refrigente para o meio menos refrigente, pois deste modo, o ângulo de refração se afasta da normal. Se o ângulo de incidência for maior que o ângulo limite, haverá reflexão total.Agosto/09 Profª Ana Paula Casali
    19. 19. EXEMPLOS 1) A luz atravessando o ar, incide sobre uma superfície de água sob o ângulo de incidência de 45º. Se o índice de refração da água for 1,33, qual o ângulo de refração? 2) Um certo vidro tem índice de refração n = 1,50. Qual o ângulo limite de reflexão total, quando a luz está no vidro e incide numa superfície vidro-ar? 3) Uma lâmpada acesa, de dimensões desprezíveis, está no fundo de uma piscina cuja profundidade é 2m. Determine o raio do menor disco de material opacoAgosto/09 Profª Ana Paula Casali
    20. 20. Para que, devidamente colocado na superfície d´água, não permita a saída de nenhuma luz para a atmosfera. (n ar= 1; nágua = 1,33)Agosto/09 Profª Ana Paula Casali

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