Refração da luz é o fenômeno em que ela é
transmitida de um meio para outro diferente.
Nesta mudança de meios a frequência da
onda luminosa não é alterada, embora sua
velocidade e o seu comprimento de onda
sejam. Com a alteração da velocidade de
propagação ocorre um desvio da direção
original.
Índice de refração absoluto
Índice de refração é uma relação entre a velocidade
da luz no vácuo (c) e a velocidade da luz em um
determinado meio.

Em que: c é a velocidade da luz no vácuo; v é a
velocidade da luz no meio;
É importante observar que o índice de refração
absoluto nunca pode ser menor do que 1, já que a
maior velocidade possível em um meio é c, se o
meio considerado for o próprio vácuo.
Para todos os outros meios materiais n é sempre
maior que 1.
Índice de refração relativo entre dois
meios
Chama-se índice de refração relativo entre
dois meios, a relação entre os índices de
refração absolutos de cada um dos meios,
de modo que:

o índice de refração relativo entre dois
meios pode ter qualquer valor positivo,
inclusive menores ou iguais a 1.
Refringência
Dizemos que um meio é mais
refringente que outro quando seu índice
de refração é maior que do outro.

De outra maneira, podemos dizer que
um meio é mais refringente que outro
quando a luz se propaga por ele com
velocidade menor que no outro.
Dioptro
É todo o sistema formado por dois meios
homogêneos e transparentes.
Quando esta separação acontece em um meio
plano, chamamos então, dioptro plano.

A figura acima representa um dioptro plano, na
separação entre a água e o ar, que são dois
meios homogêneos e transparentes.
Leis da refração
A 1ª lei da refração:
O raio incidente, o raio refratado e a reta
normal ao ponto de incidência estão
contidos no mesmo plano
2ª Lei da Refração - Lei de Snell:
Os senos dos ângulos de incidência e
refração são diretamente proporcionais
às velocidades da onda nos respectivos
meios.
Onde:
 Raio 1 é o raio incidente, com velocidade e comprimento de onda característico;
 Raio 2 é o raio refratado, com velocidade e comprimento de onda característico;
 A reta tracejada é a linha normal à superfície;
 O ângulo formado entre o raio 1 e a reta normal é o ângulo de incidência;
 O ângulo formado entre o raio 2 e a reta normal é o ângulo de refração;
 A fronteira entre os dois meios é um dioptro plano.
Refração Regular e Difusa
Refração Regular:
Quando um feixe paralelo incide em meio
transparente, ao refratar, ele continuará
paralelo. Neste caso diremos que a refração é
regular.
Refração Difusa:
Quando um feixe paralelo incide em meio
translúcido, ao refratar, ele deixará de ser
paralelo. Neste caso diremos que a refração é
difusa.
Lâmina de faces paralelas
A lâmina de faces paralelas é um
sistema de três meios homogêneos e
transparentes separados dois a dois
através de superfícies planas e
paralelas. Dos três meios, normalmente
o segundo meio é a lâmina de faces
paralelas. Como exemplo, pode-se citar
uma placa de vidro de uma janela.
Um raio monocromático de luz, ao incidir
obliquamente sobre uma das faces da lâmina,
atravessa-a, emerge da outra e sofre um desvio
lateral(d).

Sendo o segundo meio a lâmina, se o primeiro
e o terceiro meio forem iguais, o raio incidente
será paralelo ao emergente; caso o primeiro
meio seja diferente do terceiro, o raio incidente
não será paralelo ao emergente.
O desvio lateral d é obtido por:









I1 – ponto de incidência na 1a face
I2 – ponto de incidência na 2a face
n1 – índice de refração do meio onde está imersa a lâmina
n2 – índice de refração do material que constitui a lâmina
d – desvio lateral sofrido pelo raio
e – espessura da lâmina
θ=i–r
Prisma óptico
Conjunto formado por três meios
homogêneos e transparentes ou por
dois dióptros planos, em que as
superfícies planas não são paralelas
(faces do prisma) que se interceptam
em retas que são as arestas.
Tipos de prismas:
Prismas dispersivos – decompõem
(dispersam) a luz policromática branca
em suas infinitas componentes
monocromáticas (cores) que compõem
o espectro luminoso.
Prismas refletivos (de reflexão total) – substituem os espelhos, com
melhor rendimento, na reflexão da luz.

Cálculo do desvio total ou desvio total angular (d):

d=i+r’-A
Nesta fórmula:
 d é o desvio total ou desvio angular total,
 i é o ângulo de incidência na 1a face,
 r’ é o ângulo de emergência na 2a face,
 A é o ângulo de refringência do prisma.
Desvio mínimo:Variando i, o desvio total d
também varia e tem valor mínimo quando o
ângulo de incidência é
igual ao ângulo de
emergido, ou seja, i = r’

A=2r
dmin= 2i - A
Prismas polarizados : podem dividir o feixe de luz
em componentes de variadas polaridades.
Questões de Refração
1)(Fatec-SP) Na figura, um raio de luz monocromático se propaga pelo meio A, de
índice de refração 2.

Com base nessas informações, determine o índice de refração do meio B.
Dados: sen37º = 0,60 e sen53° = 0,80. Devemos concluir que o índice de refração do
meio B é:
a) 0,5.
b) 1,0.
c) 1,2.
d) 1,5.
e) 2,0.
2)(PUCCAMP-SP)
Um recipiente contém líquido de índice de
refração absoluto igual à 1,6, até uma altura h.
Um raio de luz proveniente de uma fonte de
luz M, que está no fundo do recipiente, se
refrata na superfície do líquido e passa rente à
parede lateral do recipiente, como mostra o
esquema abaixo. Considerando as medidas
da figura, determine o valor da altura h?
3)A luz amarela se propaga em um
determinado vidro com velocidade de
200.000 km/s. Sendo 300.000 km/s a
velocidade da luz no vácuo, determine o
índice de refração absoluto do vidro para a
luz amarela:
a) n = 1,1
b) n = 1,2
c) n = 1,3
d) n = 1,4
e) n = 1,5
4) (UN. MACKENZIE) A velocidade de
propagação da luz em determinado líquido
é 80% daquela verificada no vácuo. O
índice de refração desse líquido é:
a)1,50
b)1,25
c) 1,00
d) 0,80
e) 0,20
5) (F. CIÊNC. MÉDS. - MG) Determine a
velocidade da luz que se propaga na água,
se o índice de refração absoluto desta é de
1,33 e a velocidade da luz no vácuo de 3 x
108 m/s.
Refração em uma lâmina de
faces paralelas:
01) (UFB) A espessura de uma lâmina de vidro de faces paralelas é de
2,0cm. Um raio monocromático de luz incide numa de suas faces com
ângulo de 60o e se refrata com ângulo de 45o. Considerando
cos75o=sen15o=0,25, sen60o=cos30o=√3/2=0,8 , nar=1,0 e
sen45o=cos45o=√2/2=0,7, pede-se:
a) Esboçar o trajeto do raio de luz ao atravessar a lâmina
b) Determinar o índice de refração do vidro
c) Determinar o desvio lateral (d) e o desvio angular (β)
02)(UEFS) Uma lâmina de faces paralelas, construída de forma que uma
das suas faces é espelhada internamente, está imersa no ar. Um raio
luminoso, propagando-se no ar, incide, com ângulo i, na face não
espelhada e é refratado. Em seguida, o raio é refletido na face
espelhada e volta ao ar, depois de ser novamente refratado. O ângulo
de refração, no retorno do raio luminoso da lâmina para o ar, é igual a:
a) i/2
b) i
c) 3i/2
d) 2i
e) 5i/2
02) (UFMG) Um estreito feixe de luz monocromática passa de um meio
I para um meio II, cujos índices de refração absolutos são diferentes. O
feixe atravessa o meio II, penetra em um meio idêntico a I e é refletido
em um espelho plano. Estas figuras mostram opções de trajetórias
para esse feixe de luz.
As figuras que representam trajetórias possíveis são:
a) 1 e 2
b) 1 e 3
c) 2 e 5
d) 3 e 4
e) 4 e 5

04) (UFBA) Um feixe de luz monocromática, cuja velocidade no vácuo tem
módulo igual a 3,0 . 108m/s, incide perpendicularmente em uma lâmina
transparente e espessa de índice de refração absoluto n =
1,50. Determine a espessura da lâmina, sabendo-se que a luz gasta
1,0 . 10-10s para atravessá-la.

a) 1,0cm
b) 1,5cm
c) 2,0cm
d) 2,5cm
e) 3,0cm
Prismas Ópticos
01) (UEL - PR) No esquema adiante considere:

I - raio incidente
N1 e N2 - normais às faces do prisma
r1 - ângulo de refração na primeira face
r2 - ângulo de incidência na segunda face
q - ângulo do prisma = 60°
Considerando as indicações do esquema, é correta a relação;
a) r1 - r2 = q
b) r1 + r2 = q
c) r1 + r2 = 90° - q
d) r1 - r2 = 90° - q
e) 2 (r1 + r2) = q
02) (UEL - LONDRINA) A figura abaixo representa um raio de luz que atravessa um
prisma. O desvio sofrido por esse raio de luz, em graus, vale:
a) 20
b) 30
c) 50
d) 60
e) 90

03) Um prisma possui ângulo de refringência de 60° e índice de refração igual a um
raio de luz incide sobre uma face com ângulo de incidência de 45°. Determine:
a) O ângulo de emergência do raio luminoso;
b) O desvio total sofrido pelo raio luminoso.
04) (PUC-SP) Um prisma de vidro, cujo ângulo de refringência é 60°, está imerso no
ar. Um raio de luz monocromática incide em uma das faces do prisma sob ângulo de
45° e, em seguida, na segunda face sob ângulo de 30°, como está representado no
esquema.

Calcule o índice de refração do vidro em relação ao ar, para essa luz monocromática.

Refração

  • 1.
    Refração da luzé o fenômeno em que ela é transmitida de um meio para outro diferente. Nesta mudança de meios a frequência da onda luminosa não é alterada, embora sua velocidade e o seu comprimento de onda sejam. Com a alteração da velocidade de propagação ocorre um desvio da direção original.
  • 2.
    Índice de refraçãoabsoluto Índice de refração é uma relação entre a velocidade da luz no vácuo (c) e a velocidade da luz em um determinado meio. Em que: c é a velocidade da luz no vácuo; v é a velocidade da luz no meio; É importante observar que o índice de refração absoluto nunca pode ser menor do que 1, já que a maior velocidade possível em um meio é c, se o meio considerado for o próprio vácuo. Para todos os outros meios materiais n é sempre maior que 1.
  • 3.
    Índice de refraçãorelativo entre dois meios Chama-se índice de refração relativo entre dois meios, a relação entre os índices de refração absolutos de cada um dos meios, de modo que: o índice de refração relativo entre dois meios pode ter qualquer valor positivo, inclusive menores ou iguais a 1.
  • 4.
    Refringência Dizemos que ummeio é mais refringente que outro quando seu índice de refração é maior que do outro. De outra maneira, podemos dizer que um meio é mais refringente que outro quando a luz se propaga por ele com velocidade menor que no outro.
  • 5.
    Dioptro É todo osistema formado por dois meios homogêneos e transparentes. Quando esta separação acontece em um meio plano, chamamos então, dioptro plano. A figura acima representa um dioptro plano, na separação entre a água e o ar, que são dois meios homogêneos e transparentes.
  • 6.
    Leis da refração A1ª lei da refração: O raio incidente, o raio refratado e a reta normal ao ponto de incidência estão contidos no mesmo plano 2ª Lei da Refração - Lei de Snell: Os senos dos ângulos de incidência e refração são diretamente proporcionais às velocidades da onda nos respectivos meios.
  • 7.
    Onde:  Raio 1é o raio incidente, com velocidade e comprimento de onda característico;  Raio 2 é o raio refratado, com velocidade e comprimento de onda característico;  A reta tracejada é a linha normal à superfície;  O ângulo formado entre o raio 1 e a reta normal é o ângulo de incidência;  O ângulo formado entre o raio 2 e a reta normal é o ângulo de refração;  A fronteira entre os dois meios é um dioptro plano.
  • 8.
    Refração Regular eDifusa Refração Regular: Quando um feixe paralelo incide em meio transparente, ao refratar, ele continuará paralelo. Neste caso diremos que a refração é regular. Refração Difusa: Quando um feixe paralelo incide em meio translúcido, ao refratar, ele deixará de ser paralelo. Neste caso diremos que a refração é difusa.
  • 9.
    Lâmina de facesparalelas A lâmina de faces paralelas é um sistema de três meios homogêneos e transparentes separados dois a dois através de superfícies planas e paralelas. Dos três meios, normalmente o segundo meio é a lâmina de faces paralelas. Como exemplo, pode-se citar uma placa de vidro de uma janela.
  • 10.
    Um raio monocromáticode luz, ao incidir obliquamente sobre uma das faces da lâmina, atravessa-a, emerge da outra e sofre um desvio lateral(d). Sendo o segundo meio a lâmina, se o primeiro e o terceiro meio forem iguais, o raio incidente será paralelo ao emergente; caso o primeiro meio seja diferente do terceiro, o raio incidente não será paralelo ao emergente.
  • 11.
    O desvio laterald é obtido por:        I1 – ponto de incidência na 1a face I2 – ponto de incidência na 2a face n1 – índice de refração do meio onde está imersa a lâmina n2 – índice de refração do material que constitui a lâmina d – desvio lateral sofrido pelo raio e – espessura da lâmina θ=i–r
  • 12.
    Prisma óptico Conjunto formadopor três meios homogêneos e transparentes ou por dois dióptros planos, em que as superfícies planas não são paralelas (faces do prisma) que se interceptam em retas que são as arestas.
  • 13.
    Tipos de prismas: Prismasdispersivos – decompõem (dispersam) a luz policromática branca em suas infinitas componentes monocromáticas (cores) que compõem o espectro luminoso.
  • 14.
    Prismas refletivos (dereflexão total) – substituem os espelhos, com melhor rendimento, na reflexão da luz. Cálculo do desvio total ou desvio total angular (d): d=i+r’-A Nesta fórmula:  d é o desvio total ou desvio angular total,  i é o ângulo de incidência na 1a face,  r’ é o ângulo de emergência na 2a face,  A é o ângulo de refringência do prisma.
  • 15.
    Desvio mínimo:Variando i,o desvio total d também varia e tem valor mínimo quando o ângulo de incidência é igual ao ângulo de emergido, ou seja, i = r’ A=2r dmin= 2i - A Prismas polarizados : podem dividir o feixe de luz em componentes de variadas polaridades.
  • 16.
    Questões de Refração 1)(Fatec-SP)Na figura, um raio de luz monocromático se propaga pelo meio A, de índice de refração 2. Com base nessas informações, determine o índice de refração do meio B. Dados: sen37º = 0,60 e sen53° = 0,80. Devemos concluir que o índice de refração do meio B é: a) 0,5. b) 1,0. c) 1,2. d) 1,5. e) 2,0.
  • 17.
    2)(PUCCAMP-SP) Um recipiente contémlíquido de índice de refração absoluto igual à 1,6, até uma altura h. Um raio de luz proveniente de uma fonte de luz M, que está no fundo do recipiente, se refrata na superfície do líquido e passa rente à parede lateral do recipiente, como mostra o esquema abaixo. Considerando as medidas da figura, determine o valor da altura h?
  • 18.
    3)A luz amarelase propaga em um determinado vidro com velocidade de 200.000 km/s. Sendo 300.000 km/s a velocidade da luz no vácuo, determine o índice de refração absoluto do vidro para a luz amarela: a) n = 1,1 b) n = 1,2 c) n = 1,3 d) n = 1,4 e) n = 1,5
  • 19.
    4) (UN. MACKENZIE)A velocidade de propagação da luz em determinado líquido é 80% daquela verificada no vácuo. O índice de refração desse líquido é: a)1,50 b)1,25 c) 1,00 d) 0,80 e) 0,20 5) (F. CIÊNC. MÉDS. - MG) Determine a velocidade da luz que se propaga na água, se o índice de refração absoluto desta é de 1,33 e a velocidade da luz no vácuo de 3 x 108 m/s.
  • 20.
    Refração em umalâmina de faces paralelas: 01) (UFB) A espessura de uma lâmina de vidro de faces paralelas é de 2,0cm. Um raio monocromático de luz incide numa de suas faces com ângulo de 60o e se refrata com ângulo de 45o. Considerando cos75o=sen15o=0,25, sen60o=cos30o=√3/2=0,8 , nar=1,0 e sen45o=cos45o=√2/2=0,7, pede-se: a) Esboçar o trajeto do raio de luz ao atravessar a lâmina b) Determinar o índice de refração do vidro c) Determinar o desvio lateral (d) e o desvio angular (β) 02)(UEFS) Uma lâmina de faces paralelas, construída de forma que uma das suas faces é espelhada internamente, está imersa no ar. Um raio luminoso, propagando-se no ar, incide, com ângulo i, na face não espelhada e é refratado. Em seguida, o raio é refletido na face espelhada e volta ao ar, depois de ser novamente refratado. O ângulo de refração, no retorno do raio luminoso da lâmina para o ar, é igual a: a) i/2 b) i c) 3i/2 d) 2i e) 5i/2
  • 21.
    02) (UFMG) Umestreito feixe de luz monocromática passa de um meio I para um meio II, cujos índices de refração absolutos são diferentes. O feixe atravessa o meio II, penetra em um meio idêntico a I e é refletido em um espelho plano. Estas figuras mostram opções de trajetórias para esse feixe de luz. As figuras que representam trajetórias possíveis são: a) 1 e 2 b) 1 e 3 c) 2 e 5 d) 3 e 4 e) 4 e 5 04) (UFBA) Um feixe de luz monocromática, cuja velocidade no vácuo tem módulo igual a 3,0 . 108m/s, incide perpendicularmente em uma lâmina transparente e espessa de índice de refração absoluto n = 1,50. Determine a espessura da lâmina, sabendo-se que a luz gasta 1,0 . 10-10s para atravessá-la. a) 1,0cm b) 1,5cm c) 2,0cm d) 2,5cm e) 3,0cm
  • 22.
    Prismas Ópticos 01) (UEL- PR) No esquema adiante considere: I - raio incidente N1 e N2 - normais às faces do prisma r1 - ângulo de refração na primeira face r2 - ângulo de incidência na segunda face q - ângulo do prisma = 60° Considerando as indicações do esquema, é correta a relação; a) r1 - r2 = q b) r1 + r2 = q c) r1 + r2 = 90° - q d) r1 - r2 = 90° - q e) 2 (r1 + r2) = q
  • 23.
    02) (UEL -LONDRINA) A figura abaixo representa um raio de luz que atravessa um prisma. O desvio sofrido por esse raio de luz, em graus, vale: a) 20 b) 30 c) 50 d) 60 e) 90 03) Um prisma possui ângulo de refringência de 60° e índice de refração igual a um raio de luz incide sobre uma face com ângulo de incidência de 45°. Determine: a) O ângulo de emergência do raio luminoso; b) O desvio total sofrido pelo raio luminoso. 04) (PUC-SP) Um prisma de vidro, cujo ângulo de refringência é 60°, está imerso no ar. Um raio de luz monocromática incide em uma das faces do prisma sob ângulo de 45° e, em seguida, na segunda face sob ângulo de 30°, como está representado no esquema. Calcule o índice de refração do vidro em relação ao ar, para essa luz monocromática.