O documento discute o fenômeno da refração da luz, definindo-o como a mudança de direção da luz ao passar de um meio transparente para outro de densidade diferente. Apresenta as leis de Snell que descrevem matematicamente a refração e explica que a velocidade da luz depende do índice de refração do meio, levando à refração ou reflexão total quando em determinado ângulo.

1. Refração Prof. Thiago Nobre Vivas Refração da luz ao passar do ar para a água

2. Definição A refração luminosa ocorre quando a luz passa de um meio transparente e homogêneo , para outro meio também transparente e homogêneo mudando sua direção.

3. Exemplos de refração no cotidiano Quando uma lanterna é apontada para uma piscina ou quando observamos o caule de uma flor dentro de um jarro transparente com água e observamos um desvio do seu trajeto natural fora d’agua, estamos presenciando a refração

4. A natureza da luz e a refração A refração é um fenômeno estritamente ondulatório, como a luz também apresenta esta propriedade, podemos concluir que para refração a luz se comporta como onda.

5. Consequências do caráter ondulatório da luz Como a luz ,para a refração, se comporta como onda terá velocidades diferentes em meios diferentes.

6. Consequências do caráter ondulatório da luz Sólido Líquido Gasoso Distância Pequena Velocidade Pequena Distância Média Velocidade Media Distância Grande Velocidade grande

7. 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.

8. Dióptro plano Dióptro plano é a superfície (interface) entre dois meios de materiais distintos. Quando a luz passa de um material para outro ocorre a refração.

9. Dióptro plano Um dióptro plane deve ser homogêneo (feito do mesmo material), transparente (permite a passagem regular da luz) e isotrópico (só permite um sentido de refração)

10. Dióptro plano Há materiais que são birrefringentes, ou seja, o feixe luminoso é dividido em dois, formando-se assim duas imagens. Este não é um meio isotrópico

11. Índice de refringência Para um dado meio transparente, n depende da cor da luz. nVERM.< nALAR. < nAM < nVERDE < nAZU < nANIL< nVIOLETA

12. Leis de refração i = Ângulo de incidência r = Ângulo de refração N = Normal Atenção: i ≠ r ^ r N

13. Nomenclatura: N : normal à superfície no ponto de incidência i : ângulo de incidência (ângulo formado pelo raio incidente e a normal) r : ângulo de refração (ângulo formado pelo raio refratado e a normal) V i e  i : velocidade e comprimento de onda da onda incidente V r e  r : velocidade e comprimento de onda da onda refratada Refração de ondas na superfície de Líquidos

14. Leis da Refração Primeira Lei: O raio incidente, a normal e o raio refratado são coplanares ; Segunda Lei: Lei de Snell-Descartes

15. Refração da luz Obs.: A refração sempre vem acompanhada da reflexão

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

17. Refração da luz - Representação Normal Raio incidente Raio refratado Luz passando do meio menos para o meio mais refringente: Neste caso podemos dizer que o raio refratado aproxima-se da normal I R i r

18. Refração da luz – Representação com frentes de onda Normal Frente de onda incidente Frente de onda refratada Obs.: Nesta figura não representaremos a reflexão I R  r  i

19. Refração da luz - Representação Normal 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: I R i r

20. Refração da luz – Representação com frentes de onda Normal Frente de onda incidente Frente de onda refratada Obs.: Nesta figura não representaremos a reflexão I R  i  r

21. 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: Raio incidente I R

22. Refração da Luz Desvio angular do raio refratado Normal Normal i r  i r 

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

24. Índice de Refração - Observações

25. Leis da Refração O raio refratado, o raio incidente e a normal são coplanares. Lei de Snell: V I = velocidade da onda incidente V R = velocidade da onda refratada  I = comprimento de onda da onda incidente  R = comprimento de onda da onda refratada N I = índice de refração do meio de incidência N R = índice de refração do meio de refração

26. Ângulo Limite de Incidência Normal Raio incidente Raio refratado O ângulo de incidência é chamado de ângulo limite ( L ) se o ângulo de refração for igual a 90 o . n N i= L r= 90º

27. Ângulo Limite de Refração Normal Raio incidente Raio refratado O ângulo de refração é chamado de ângulo limite se o ângulo de incidência for igual a 90 o . N n i=90 o r= L

28. Reflexão Total da Luz Condições para que ocorra reflexão total: i=0 o r=0 o Neste caso tivemos uma reflexão total N n N i < L N i = L i > L N

29. REFLEXÃO TOTAL DA LUZ – ÂNGULO LIMITE