Refração
Prof. Thiago Nobre Vivas
Refração da luz ao passar do ar para a água
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.
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
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.
Consequências do caráter ondulatório da luz
Como a luz ,para a
refração, se comporta
como onda terá
velocidades diferentes
em meios diferentes.













V
V
teconsf
fV
tan
Consequências do caráter ondulatório da luz
Sólido Líquido Gasoso
Distância
Pequena
Velocidade
Pequena
Distância
Média
Velocidade
Media
Distância
Grande
Velocidade
grande
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.
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.
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)
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
Índice de refringência
Para um dado meio transparente, n depende da cor da luz.
nVERM.< nALAR. < nAM < nVERDE < nAZU < nANIL< nVIOLETA
Leis de refração
^r
N
i = Ângulo de
incidência
r = Ângulo de
refração
N = Normal
Atenção: i ≠ r
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)
 Vi e i : velocidade e comprimento de onda da onda
incidente
 Vr e r : velocidade e comprimento de onda da onda
refratada
Refração de ondas na
superfície de Líquidos
Leis da Refração
Primeira Lei: O raio incidente, a
normal e o raio refratado são
coplanares;
Segunda Lei: Lei de Snell-Descartes
r
i
r
i
V
V
r
i



ˆsen
ˆsen
Refração da luz
Obs.: A refração sempre
vem acompanhada da
reflexão
Refração da luz
Refringência: resistência que o meio
oferece a passagem da luz.






ondadeocomprimentmenor
velocidademenor
densidademaior
)(erefringentmaismeio






ondadeocomprimentmaior
velocidademaior
densidademenor
)(erefringentmenosmeio
I
R
Refração da luz - Representação
Normal
i
r
Raio
incidente
Raio
refratado
Luz passando do meio menos para o meio mais refringente:











)0ˆse(ˆˆ iir
λλ
VV
IR
IR
Neste caso podemos dizer que o raio refratado
aproxima-se da normal
I
R
Refração da luz – Representação
com frentes de onda
Normal
Frente de
onda
incidente
Frente de
onda
refratada
Obs.: Nesta figura não representaremos a reflexão
r
i
IR  
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:











)0ˆse(ˆˆ iir
λλ
VV
IR
IR
I
R
Refração da luz – Representação
com frentes de onda
NormalFrente de
onda
incidente
Frente de
onda
refratada
Obs.: Nesta figura não representaremos a reflexão
i
r
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 Luz
Desvio 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
V
N
meio
vácuo
meio
8
vácuo
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
meiosdemais
N
N
N
ar
vácuo
smonde
V
V
N
meio
vácuo
meio
8
vácuo
103V 

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
n
L ˆsen
O ângulo de incidência é chamado de ângulo limite
(L) se o ângulo de refração for igual a 90o.
N
n
Ângulo Limite de Refração
Normal
i=90o
r= L
Raio
incidente
Raio
refratado
N
n
L ˆsen
O ângulo de refração é chamado de ângulo limite se
o ângulo de incidência for igual a 90o.
N
n
Reflexão Total da Luz






Li
Condições para que ocorra reflexão total:
N
i=0o
r=0o
i < L
N
i = Li > L
N
Neste caso tivemos
uma reflexão total
REFLEXÃO TOTAL DA LUZ – ÂNGULO LIMITE

Refração da luz

  • 1.
    Refração Prof. Thiago NobreVivas Refração da luz ao passar do ar para a água
  • 2.
    Definição A refração luminosa ocorrequando a luz passa de um meio transparente e homogêneo , para outro meio também transparente e homogêneo mudando sua direção.
  • 3.
    Exemplos de refraçãono 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 daluz 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 caráterondulatório da luz Como a luz ,para a refração, se comporta como onda terá velocidades diferentes em meios diferentes.              V V teconsf fV tan
  • 6.
    Consequências do caráterondulatório da luz Sólido Líquido Gasoso Distância Pequena Velocidade Pequena Distância Média Velocidade Media Distância Grande Velocidade grande
  • 7.
    Refração da luz Avelocidade 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 planoé 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 dióptroplane 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 materiaisque 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 Paraum dado meio transparente, n depende da cor da luz. nVERM.< nALAR. < nAM < nVERDE < nAZU < nANIL< nVIOLETA
  • 12.
    Leis de refração ^r N i= Ângulo de incidência r = Ângulo de refração N = Normal Atenção: i ≠ r
  • 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)  Vi e i : velocidade e comprimento de onda da onda incidente  Vr e r : velocidade e comprimento de onda da onda refratada Refração de ondas na superfície de Líquidos
  • 14.
    Leis da Refração PrimeiraLei: O raio incidente, a normal e o raio refratado são coplanares; Segunda Lei: Lei de Snell-Descartes r i r i V V r i    ˆsen ˆsen
  • 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.       ondadeocomprimentmenor velocidademenor densidademaior )(erefringentmaismeio       ondadeocomprimentmaior velocidademaior densidademenor )(erefringentmenosmeio
  • 17.
    I R Refração da luz- Representação Normal i r Raio incidente Raio refratado Luz passando do meio menos para o meio mais refringente:            )0ˆse(ˆˆ iir λλ VV IR IR Neste caso podemos dizer que o raio refratado aproxima-se da normal
  • 18.
    I R Refração da luz– Representação com frentes de onda Normal Frente de onda incidente Frente de onda refratada Obs.: Nesta figura não representaremos a reflexão r i IR  
  • 19.
    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:            )0ˆse(ˆˆ iir λλ VV IR IR
  • 20.
    I R Refração da luz– Representação com frentes de onda NormalFrente de onda incidente Frente de onda refratada Obs.: Nesta figura não representaremos a reflexão i r IR  
  • 21.
    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
  • 22.
    Refração da Luz Desvioangular do raio refratado Normal i r  Normal i r  ri ˆˆ ir ˆˆ 
  • 23.
    Índice de Refraçãoabsoluto de um meio Definição: é a razão entre a velocidade da luz no vácuo e a velocidade da luz no meio considerado. smonde V V N meio vácuo meio 8 vácuo 103V   O índice de refração depende da densidade do meio, do material e da freqüência utilizada para medi-lo.
  • 24.
    Índice de Refração- Observações          1 1 1 meiosdemais N N N ar vácuo smonde V V N meio vácuo meio 8 vácuo 103V  
  • 25.
    Leis da Refração Oraio 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
  • 26.
    n N Ângulo Limite deIncidência Normal i= L r= 90º Raio incidente Raio refratado N n L ˆsen O ângulo de incidência é chamado de ângulo limite (L) se o ângulo de refração for igual a 90o.
  • 27.
    N n Ângulo Limite deRefração Normal i=90o r= L Raio incidente Raio refratado N n L ˆsen O ângulo de refração é chamado de ângulo limite se o ângulo de incidência for igual a 90o.
  • 28.
    N n Reflexão Total daLuz       Li Condições para que ocorra reflexão total: N i=0o r=0o i < L N i = Li > L N Neste caso tivemos uma reflexão total
  • 29.
    REFLEXÃO TOTAL DALUZ – ÂNGULO LIMITE