Buscar

RELATÓRIO - REFRAÇÃO DA LUZ - FISICA EXPERIMENTAL II - UFCG

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 3, do total de 21 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 6, do total de 21 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 9, do total de 21 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Prévia do material em texto

1 
UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE 
CENTRO DE TECNOLOGIA E RECURSOS NATURAIS 
UNIDADE ACADÊMICA DE FÍSICA 
LABORATÓRIO DE ÓPTICA, ELETRICIDADE E MAGNETISMO 
 
 
Engenharia Fácil 
 
 
 
 
 
REFRAÇÃO DA LUZ 
 
 
 
 
 
 
 
 
Professor: Laerson Duarte Da Silva 
Turma: 01 
 
 
 
 
 
 
 
Campina Grande - PB 
2021 
2 
 
 
Índice 
1.0 - Introdução 
 1.1 - Objetivos 
 1.2 - Materiais 
2.0 - Procedimentos e Análises 
3.0 - Resultados e discussões 
4.0 - Conclusões 
5.0 - Anexos 
6.0 - Referências Bibliográfica 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3 
 
1.0 - Introdução 
 
 Refração da luz é um fenômeno que ocorre quando um feixe de luz atinge uma 
superfície que separa dois meios diferentes, e muda sua direção ao atravessá-la. Esse 
fenômeno ocorre devido a luz se propagar com velocidade diferente em cada meio. 
Como por exemplo, a mudança ar-água, quando o feixe de luz atravessa a superfície 
separadora o mesmo perde velocidade fazendo com que dê a percepção que o raio 
de luz tenha “entortado” ou se “quebrasse”. Porém, está apenas sendo refratado. 
 
Índice de Refração 
 
 Para estudar a refração da luz é suficiente usar o modelo físico de raios 
luminosos que se propagam em linha reta. Mas, como a velocidade da luz muda 
dependendo do meio no qual se propaga, é conveniente definir uma grandeza que 
permita fazer comparações entre a velocidade da luz nos diferentes meios. 
Esse valor é chamado de índice de refração de um meio e é representado pela letra 
n. O índice de refração é definido como a razão entre a velocidade da luz no vácuo e 
a velocidade da luz no meio em questão. 
𝑛 =
𝑐
𝑣
 
 
 Onde: c = velocidade da luz no vácuo (aproximadamente igual a 300.000 km/s); 
v = velocidade da luz no meio. 
 O valor de v é sempre menor que o de c, de maneira que o índice de refração 
é sempre maior que 1. Além disso, como a expressão acima é uma divisão entre 
duas velocidades, o índice de refração é um número adimensional, ou seja, não tem 
dimensão nem unidade de medida. 
 
Leis da Refração da Luz 
 Quando um raio de luz incide na superfície que separa dois meios diferentes, 
uma parte dos raios é refletida de volta ao primeiro meio e outra parte penetra no 
segundo meio. Tem-se então o raio incidente, o raio refletido e o raio refratado, como 
mostra a figura abaixo, em que um raio de luz passa do ar para a água. A figura mostra 
também a reta normal, perpendicular à superfície que separa os dois meios, e que 
passa pelo ponto onde os raios incidem nessa superfície. 
O ângulo θ1, entre o raio incidente e a normal, é o ângulo de incidência. Como 
foi visto no experimento anterior, o ângulo de reflexão, entre o raio refletido e a normal, 
também mede θ1. O ângulo θ2 mostrado na figura, entre o raio refratado e a normal, 
recebe o nome de ângulo de refração. 
4 
 
 
De acordo com o modelo da propagação retilínea dos raios de luz, e usando 
considerações geométricas, podem-se estabelecer relações entre o raio incidente e 
o refratado. Essas relações definem as leis da refração. 
 
Primeira Lei da Refração 
 
A primeira lei da refração, que pode ser constatada por meio de experimentos 
simples, está enunciada abaixo. O raio incidente, o raio refratado e a reta normal estão 
todos contidos em um mesmo plano. 
Uma vez que a lei da reflexão estabelece que a normal, o raio incidente e o raio 
refletido pertencem ao mesmo plano de incidência, pode-se concluir que os três raios 
— incidente, refratado e refletido — estão contidos em um mesmo plano. 
Essa lei, porém, não fornece nenhuma informação a respeito da direção do raio 
refratado. Para isso seria preciso conhecer o ângulo de refração θ2. 
Durante muito tempo os estudiosos tentaram obter uma expressão que 
relacionasse os ângulos de incidência e de reflexão. Tudo o que eles sabiam era que 
se podia verificar experimentalmente que, ao aumentar-se θ1, o ângulo θ2 também 
aumentava. Também era sabido que o desvio sofrido pelo raio de luz dependia dos 
meios pelos quais ele viajava.Apenas no século XVII chegou-se a uma expressão que 
permite obter o ângulo de refração por meio do ângulo de incidência e dos índices de 
refração dos dois meios — a lei de Snell-Descarte. 
 
Segunda Lei da Refração 
 
 O astrônomo e matemático holandês Willebrord Snellius, após investigar por 
muito tempo o fenômeno da refração da luz, tentando encontrar uma relação entre os 
ângulos de incidência e de refração, chegou a um importante resultado. Ele descobriu 
que, embora os ângulos θ1 e θ2 não aparentassem nenhuma relação entre si, os seus 
senos estavam de fato relacionados. Snellius percebeu que a razão 
𝑠𝑒𝑛𝜃1
𝑠𝑒𝑛𝜃2
 era sempre 
5 
constante, e que essa constante dependia dos dois meios pelos quais a luz viajava. 
Investigações posteriores mostraram que essa constante era a razão entre as 
velocidades da luz nos dois meios, ou seja, 
𝑠𝑒𝑛𝜃1
𝑠𝑒𝑛𝜃2
=
𝑣1
𝑣2
 
onde v1 e v2 representam a velocidade da luz nos meios 1 e 2, respectivamente. 
Pode-se reescrever essa igualdade usando a definição de índice de refração. Para o 
meio 1 tem-se, e para o meio 2 tem-se. Substituindo na expressão acima, obtém-se: 
𝑠𝑒𝑛𝜃1
𝑠𝑒𝑛𝜃2
=
𝑐
𝑛1
𝑐
𝑛2
⇒
𝑠𝑒𝑛𝜃1
𝑠𝑒𝑛𝜃2
=
𝑛2
𝑛1
 
 
Rearranjando a última equação acima, tem-se a forma mais comum da 
segunda lei da refração ou lei de Snell-Descartes, ou apenas lei de Snell, como 
também é conhecida. 
𝑛1 ∗ 𝑠𝑒𝑛𝜃1 = 𝑛2 ∗ 𝑠𝑒𝑛𝜃2 
 
Assim, conhecendo três das variáveis que aparecem na lei de Snell, é possível 
obter a quarta. Isso significa que se pode usar a lei de Snell tanto para, conhecendo-
se n1 e n2, prever a direção do raio refratado, como para obter o índice de refração de 
um dos meios, medindo θ1e θ2. 
 
Algumas observações decorrem da lei de Snell: 
Se θ1 e θ2 forem iguais, isso implica n1 = n2. Assim, se os meios forem iguais, 
os ângulos de incidência e refração são iguais, ou seja, não ocorre refração, pois não 
há mudança na direção de propagação do raio. 
Para o caso em que a luz incide perpendicularmente à interface entre os meios 
tem-se θ1 = 0, o que implica θ2 = 0. Isso quer dizer que, no caso de incidência normal, 
não ocorre refração. 
Se, quando o raio de luz passa de um meio para outro, o índice de refração 
aumenta, o raio refratado se aproxima da reta normal; se o índice de refração diminui, 
o raio refratado se afasta da reta normal, como mostram as figuras a seguir. 
6 
 
Dioptro Plano 
 
 Dá-se o nome de dioptro plano ao sistema formado por dois meios 
transparentes separados por uma superfície plana. A figura abaixo representa a 
formação de imagem em um dioptro plano. Dois raios de luz partem de um objeto O 
no meio 2 e propagam-se em direção ao meio 1. O raio de luz perpendicular à interface 
não tem sua direção alterada, enquanto o outro raio sofre refração. O resultado é que 
o observador situado no meio 1 vê uma imagem I localizada a uma distância D1 da 
interface, quando o objeto está na verdade a uma distância D2 dela. 
 
 
A formação de imagens virtuais produzidas por um dioptro plano pode ser 
estudada usando argumentos geométricos juntamente com a lei de Snell-Descartes, 
como se mostra abaixo. 
Tem-se, 
𝑛1 ∗ 𝑠𝑒𝑛𝜃1 = 𝑛2 ∗ 𝑠𝑒𝑛𝜃2 
 
Se os ângulos forem pequenos, as seguintes aproximações são válidas: 
𝑠𝑒𝑛𝜃1 ≃ 𝑡𝑔𝜃1 𝑒 𝑠𝑒𝑛𝜃2 ≃ 𝑡𝑔𝜃2 
 
7 
 Assim, pode-se escrever 𝑛1 ∗ 𝑡𝑔𝜃1 = 𝑛2 ∗ 𝑡𝑔𝜃2. 
 
Mas, pela figura, 𝑡𝑔𝜃1 =
𝐿
𝐷1
 e 𝑡𝑔𝜃2 =
𝐿
𝐷2
. 
 
Substituindo na equação, tem-se: 𝑛1 ∗
𝐿
𝐷1
= 𝑛2 ∗
𝐿
𝐷2
. Dividindo ambos os 
membros por L e rearranjando os termos, chega-se à expressão abaixo. 
 
𝐷2
𝐷1
=
𝑛2
𝑛1
 
 
Essa igualdade estabelece uma relação entre os índices de refração dos dois 
meios e as distâncias do objeto eda imagem à interface. A expressão mostra que 
quanto maior for a diferença entre os índices de refração dos dois meios, maior será 
a diferença entre as posições da imagem e do objeto. 
Algumas observações seguem: 
Essa expressão é válida apenas para observadores próximos à reta normal, ou 
seja, para pequeno, menor que 10°. 
Se o meio onde está o observador for menos refringente que o meio onde está 
o objeto, a imagem formada fica mais perto da interface que o objeto. Se o meio onde 
está o observador for mais refringente, a situação se inverte. 
 
 
Reflexão Total 
 
 Até aqui se aprofundou o estudo do fenômeno da refração sem que fosse 
levada em conta a reflexão que ocorre simultaneamente. Essa reflexão é importante 
porque impõe uma condição fundamental para que a refração aconteça: um ângulo 
limite. Como foi estudado, parte dos raios incidentes é refletida e parte é refratada. 
Quando os raios viajam de um meio mais refringente para um meio menos refringente, 
os raios refratados se afastam da reta normal. Essa mudança de meio faz com que a 
quantidade de raios refratados e refletidos também varie. 
 
8 
À medida que o ângulo de incidência aumenta, mais raios de luz são refletidos, 
diminuindo a quantidade de raios refratados, que se afastam da reta normal. O limite 
da refração acontece quando os raios refratados formam ângulo igual a 90° em 
relação à reta normal, propagando-se paralelamente ao plano de separação dos 
meios. O ângulo de incidência para o qual isso ocorre é chamado de ângulo limite, 
simbolizado por L. 
 
 
Quando o ângulo de incidência chega a um valor acima do ângulo limite ocorre 
uma reflexão total — não há passagem de raios de um meio para o outro. Para ângulos 
acima do ângulo limite, portanto, não há refração: todos os raios são refletidos. 
 
 
Já quando um raio de luz viaja de um meio menos refringente para um meio 
mais refringente, nunca ocorre reflexão total, de maneira que sempre há um raio 
refratado (esquema a seguir). 
9 
 
Mesmo quando o ângulo de incidência atingir o maior valor possível, 90°, ainda 
haverá um raio refratado, e o ângulo de refração medirá L. 
 
1.1 - Objetivos 
 
 O experimento tem o objetivo de demonstrar como se procede a refração da 
luz, como também calcula o índice de refração de determinados materiais. 
 
 
1.2 - Materiais 
 
- Fonte de luz branca 12V – 21W, chave liga-desliga, alimentação bivolt e sistema de 
posicionamento do filamento; 
- Base metálica 8 x 70 x 3cm com duas mantas magnéticas e escala lateral de 700mm; 
- Superfície refletora conjugada: côncava, convexa e plana; 
- Diafragma com uma fenda; Diafragma com cinco fendas; 
- Lente de vidro convergente plano-convexa com Ø = 60mm, DF = 120 mm, em 
moldura plástica com fixação magnética; cavaleiro metálico; 
- Lente de vidro convergente biconvexa com Ø = 50 mm, DF = 50 mm, em moldura 
plástica com fixação magnética; 
- Lente de vidro plano côncava Ø = 50mm, DF = 100 mm, em moldura plástica com 
fixação magnética; 
- Cavaleiros metálicos; 
- Letra F vazada em moldura plástica com fixação magnética; trena de 2 m; 
- Anteparo para projeção com fixador magnético; 
- Suporte para disco giratório; Cavaleiro metálico 
- Disco giratório Ø = 23cm com escala angular e subdivisões de 1°; 
- Perfil em acrílico semicircular 
- Perfil em acrílico biconvexo; 
- Perfil em acrílico retangular (dióptro plano). 
 
 
 
 
10 
2.0 - Procedimentos e Análises 
 
Determinação do índice de refração de um material - Parte 1 
 
Montou-se o equipamento de acordo com o esquema da (figura 1), em seguida, 
colocou-se de um lado do cavaleiro metálico o diafragma com uma fenda e do outro 
lado uma lente convergente de distância focal 12 cm ajustando a posição do conjunto 
para que o filamento da lâmpada fique no foco da lente. Após isso, é ligada a fonte de 
luz e ajustado o raio luminoso para que fique bem no centro do transferidor. O 
semicírculo é colocado no disco óptico ajustando para que o ângulo de incidência e o 
ângulo de refração sejam 0º. Feito isso, é girado o disco variando o ângulo de 
incidência de 10º em 10º e anotado os valores de refração medidos (tabela 1). 
 
 
Figura 1: Montagem para o experimento Determinação do índice de refração de um material. 
 
Fonte: Azeheb - Laboratórios de Física. 
 
 A partir dos dados coletados e anotados é calculado na tabela os senos dos 
mesmos (tabela 1) 
. 
Tabela 1: Tabela que relaciona os valores de Do e Di a fim de determinar o foco da lente. 
Ângulo de 
incidência (i) 
sen(i) Ângulo de 
refração (r) 
sen(r) sen(i)/sen(r) 
10º 0.17 6,5º 0.11 1.54 
20º 0.34 13,2º 0.22 1.54 
30º 0.50 19,5º 0.33 1.51 
40º 0.64 25,5º 0.43 1.48 
50º 0.76 29,0º 0.48 1.58 
Fonte: Arquivo do autor. 
 
Determinação do índice de refração de um material - Parte 2 
11 
 
 Seguindo o mesmo procedimento anterior monta-se o equipamento (figura 2) 
mudando apenas a posição do semicírculo. Feito isso, girasse o semicírculo variando 
o ângulo de incidência de 5º em 5º anotando os valores dos ângulos de refração. 
 
Figura 2: Montagem para o experimento Determinação do índice de refração de um material parte 2. 
 
Fonte: Azeheb - Laboratórios de Física. 
 
A partir dos dados coletados calcula-se na tabela os senos dos mesmos (tabela 
2) 
 
Tabela 2: Tabela que relaciona os valores de Do e Di a fim de determinar o foco da lente parte 2. 
Ângulo de 
incidência (i) 
sen(i) Ângulo de 
refração (r) 
sen(r) sen(i)/sen(r) 
5º 0.08 7,5º 0.13 0.61 
10º 0.17 15,0º 0.25 0.68 
15º 0.25 22,5º 0.38 0.65 
20º 0.34 31,0º 0.51 0.66 
25º 0.42 39,5º 0.63 0.66 
30º 0.50 48,5º 0.74 0.67 
35º 0.57 59,0º 0.85 0.67 
40º 0.64 72,8º 0.95 0.67 
45º 0.70 - 1 0.70 
Fonte: Arquivo do autor. 
 
Refração da luz: Lente Convergente 
 
 Utilizar a mesma montagem do experimento anterior substituindo o diafragma 
de uma fenda pelo diafragma de 5 fendas (figura 3). Ajusta-se o feixe luminoso 
paralelamente ao eixo principal da lente convergente. Dar-se início ao experimento 
12 
analisando a trajetória dos feixes, assim como, desenhando-os num papel a fim de 
determinar o foco. 
Figura 3: Montagem para o experimento de lente convergente. 
 
Fonte: Azeheb - Laboratórios de Física. 
 
Refração da luz: Lente Divergente 
 
 Utilizar a mesma montagem do experimento anterior e colocar no disco ótico o 
perfil de acrílico bicôncavo (figura 4). Em seguida, fazer esboço de uma lente 
divergente, e identificar os seus elementos principais, ajustar o feixe luminoso 
paralelamente ao eixo principal da lente divergente. 
 
Figura 4: Montagem para o experimento de lente divergente. 
 
Fonte: Azeheb - Laboratórios de Física. 
 
Distância Focal de uma Lente Convergente 
 Equipamento montado conforme a imagem (figura 5). Ajusta-se a posição do 
anteparo para que a imagem projetada fique bem nítida (movimentar o anteparo para 
frente e para trás). Anota-se a distância da imagem formada à lente. A partir da 
equação de Gauss e dos dados coletados é determinada a distância focal. Para isso, 
foram realizadas seis medições, e as mesmas tiveram variadas distâncias do objeto e 
a da imagem. Também é medido o tamanho da imagem e do objeto. 
 
Figura 5: Montagem para o experimento Distância focal de uma lente convergente. 
13 
 
Fonte: Azeheb - Laboratórios de Física. 
 
A partir dos dados coletados formou-se a tabela a seguir (tabela 3). 
 
Tabela 3: Tabela que relaciona os valores medidos de Do e Di a fim de determinar o foco da lente. 
N Do (cm) Di (cm) f (cm) I (cm) O (cm) Di/Do I/O 
1 16 25,5 9,8 1,7 1,0 1,6 1,7 
2 18 23,5 10,2 1,3 1,0 1,3 1,3 
3 20 21,5 10,4 1,1 1,0 1,1 1,1 
4 22 19,5 10,3 1,0 1,0 0,9 1,0 
5 24 17,5 10,1 0,8 1,0 0,7 0,8 
6 26 16,8 10,2 0,7 1,0 0,6 0,7 
Fonte: arquivo do autor. 
 
Dióptro Plano 
 
 Equipamento montado conforme a imagem (figura 6). Colocar o dioptro plano 
no disco ótico, conforme foto e ajustá-lo no disco detal modo que o ângulo de 
incidência seja igual a 0°, e o ângulo de refração (ângulo de saída do dioptro) também 
0°. Colocar entre o dioptro e o disco óptico uma folha de papel em branco, tentando 
manter o dioptro o mais alinhado possível, como no procedimento anterior. Girar o 
disco a fim de obter um ângulo de incidência de 30°. Logo depois, desenhar no papel 
o contorno do dióptro e as trajetórias dos feixes incidente e refratado. 
 
Figura 6: Montagem para o experimento de Dióptro plano. 
14 
 
Fonte: Azeheb - Laboratório de Física. 
 
3.0 - Resultados e discussões 
 
Determinação do índice de refração de um material - Parte 1 
 
 A análise das medições demonstra que a razão entre seno do ângulo incidente 
e o ângulo refratado sen(i)/sen(r) é uma constante, desconsiderando o erro 
experimental. Ou seja, obedece a Segunda Lei da Refração. 
 
Determinação do índice de refração de um material - Parte 2 
 
 No experimento, para o ângulo de 45° ocorre a reflexão total, ou seja, ângulo 
incidente (ângulo limite) é igual ao ângulo refletido e o ângulo refratado é de 90°. 
Quando o ângulo de incidência chega a um valor acima do ângulo limite ocorre uma 
reflexão total — não há passagem de raios de um meio para o outro. Para ângulos 
acima do ângulo limite, portanto, não há refração: todos os raios são refletidos. Nos 
dados experimentais o ângulo limite foi de 45°. 
 
Refração da luz: Lente Convergente 
 
O foco da lente convergente é formado por prolongamentos de raios reais, ou 
seja, esse é um foco real. Um raio que incida paralelamente ao eixo, refrata-se sobre 
o foco e um raio que passa pelo foco, refrata-se paralelamente ao eixo. Esboço de 
uma lente convergente a seguir. 
 
Figura 7: Lente Convergente. 
15 
 
Fonte: autoria própria. 
 
Refração da luz: Lente Divergente 
 
Pelo foco de uma lente divergente, não passam raios luminosos. Logo, o foco 
é virtual. Um raio que incide paralelamente ao eixo, refrata-se na direção do foco e um 
raio que incide na direção do foco, refrata-se paralelamente ao eixo. Esboço de lente 
divergente a seguir: 
 
Figura 8: Lente Divergente 
 
Fonte: autoria própria. 
 
Distância Focal de uma Lente Convergente 
 
O valor médio da distância focal é f = 10,2 cm. O tipo de imagem formado é 
real e invertida. A razão Di/Do e I/O são aproximadamente iguais e isso representa que 
triângulos são formados para representar a imagem. Imagem de F real e invertida. 
 
Dióptro Plano 
 
16 
Para o cálculo do desvio lateral, tem-se t = 2,6 cm, 𝜃1 = 30º, 𝜃2 = 20º, 𝜃3 =
20º e 𝜃4 = 45º é a dada por: 
Figura 9: Esboço Dióptro Plano. 
 
Fonte: autoria própria. 
 
𝑥 =
𝑡 ∗ 𝑠𝑒𝑛(𝜃1 − 𝜃2)
𝑐𝑜𝑠𝜃2
=
2,6 ∗ 𝑠𝑒𝑛(30º − 20º)
𝑐𝑜𝑠(20º)
= 0,47 𝑐𝑚 
 
E o índice de refração do dioptro é dado por: 
 
𝑛1 ∗ 𝑠𝑒𝑛(𝜃1) = 𝑛2 ∗ 𝑠𝑒𝑛(𝜃2) 
 
𝑛2 =
𝑛1 ∗ 𝑠𝑒𝑛(𝜃1)
𝑠𝑒𝑛(𝜃2)
 
 
𝑛2 =
1 ∗ 𝑠𝑒𝑛(30º)
𝑠𝑒𝑛(20º)
= 1,47 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
17 
4.0 - Conclusões 
 
Com este relatório foi possível realizar algumas conclusões que possuem uma 
relevância importante. 
O fenômeno da refração da luz ocorre quando a luz atravessa a interface entre 
dois meios ópticos e transparentes, e ocorre um desvio no ângulo de incidência dos 
raios luminosos. Ao conhecer estes fenômenos é possível compreender diversos 
acontecimentos ópticos na natureza como o exemplo da formação dos arco-íris. 
Com a realização destes experimentos foi possível entender de forma clara e 
relativamente simples o comportamento da luz ao passar de um meio para outro. Ao 
entender o que é a refração, foi possível entender o funcionamento das lentes quanto 
às formações das imagens (virtual, real, direita, invertida, ampliada, normal ou menor) 
quanto ao tipo de lente (convergente ou divergente) e como se comporta formação de 
imagem quanto a posição que se encontra um objeto diante de uma lente. Com essa 
observação é possível entender a importância da utilização de lentes no dia a dia para 
solucionar problemas (corrigir problemas de vista). 
Outro ponto que foi possível comprovar foi a teoria com um experimento prático. 
Além de que com os dados obtidos foi possível notar que existem erros, mesmo que 
sejam pequenos, que foram provenientes de erros de leitura e na execução do 
procedimento. 
Por fim, podemos concluir que o experimento alcançou o objetivo ao qual foi 
proposto. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
18 
5.0 - Anexos 
 
UFCG / CCT / UAF - DISCIPLINA: FÍSICA EXPERIMENTAL II 
PROFESSOR: Laerson 
DATA:09/07/2021 PERÍODO: 2020.3 
TURMA: 1 
PREPARAÇÃO DE REFRAÇÃO - ÓPTICA 
GEOMÉTRICA 
 
1. Que acontecimentos na natureza que você tenha observado podem estar 
relacionados com a Refração da Luz? 
 
R: A formação de arco íris, pois a luz ao passar por gotículas de águas presente na 
atmosfera, então ocorre a mudança de velocidade da luz e por esse motivo que a luz 
branca se dispersa em múltiplas faixas coloridas. Asfalto, em dias de muito calor, ao 
observamos a uma distância temos a ilusão de ver uma poça com água. 
 
2. O que entendes por Refração da Luz? Enuncie as Leis de Refração da Luz. 
 
R: Refração é um fenômeno da óptica que acontece quando um raio de luz muda de 
meio e com isso ocorre uma mudança na velocidade da luz. 
1ª Lei da Refração: explica que o raio incidente, o raio refratado e a reta normal no 
ponto de incidência estão contidos num mesmo plano. Assim, o plano de incidência e 
o plano da luz refratada coincidem. 
2ª - Lei da Refração de Snell-Descartes: ela calcula o valor do desvio sofrido pela 
refração da luz, assinalando que os senos dos ângulos de incidência e refração são 
diretamente proporcionais às velocidades da onda nos respectivos meios. 
 
3. Em Lâminas de Faces Planas e Paralelas, descreva os raios após o raio 
atravessar a segunda face. De que depende o afastamento lateral (d) do raio 
luminoso ao atravessar a lâmina? Qual o valor de d? 
 
R: Inicialmente um raio luminoso ao incidir sobre a primeira face plana sofrerá um 
desvio no ângulo de incidência, ao atravessar a segunda face plana, tornará a ter a 
mesma inclinação do que inicialmente, porém devido ao desvio sofrido este raio, será 
paralelo ao raio, se ele não mudasse de meio passando por uma face plana. 
O afastamento lateral (d) do raio luminoso ao atravessar a lâmina depende do ângulo 
de desvio. O (d) é dado por 
 
19 
 
Onde (i) é o ângulo de incidência e (r) o ângulo de refração 
 
 
4. Mostre que o afastamento lateral x será dado pela equação: x = D[sen(i-r)]/cosr 
, onde D é a largura do dióptro, i é o ângulo de incidência e r é o ângulo de 
refração. 
 
 
 
 
5. Qual o conceito de foco real? E virtual? 
 
R: Quando falamos de foco real e virtual, tratamos de focos presentes nas lentes 
esféricas. Entende-se por foco real, o foco das lentes convergentes e foco virtual o 
foco presente nas lentes divergentes. 
 
6. Qual o comportamento de um feixe luminoso que incide em uma lente 
paralelamente ao eixo principal? 
 
R: Todo raio de luz que incide paralelo ao eixo principal é refratado na direção do foco. 
 
7. Como é possível identificar o foco de uma lente esférica côncava? 
Experimentalmente. 
 
R: Ir aproximando um objeto da lente, até observarmos que formou uma imagem, real 
e direita. 
8. Como é possível identificar o foco de uma lente esférica convexa? 
Experimentalmente. 
 
20 
R: Ao ir aproximando um objeto da lente e é colocado exatamente sobre o foco 
antiprincipal, a imagem formada é real, invertida e de mesmo tamanho 
 
9. Fazer ilustração dos elementos principais de uma lente delgada convergente? 
 
Figura 10: Lente Delgada Convergente. 
 
Fonte: autoria própria.21 
6.0 - Referências Bibliográficas 
 
SILVA, Domiciano Correa Marques da. "Lâmina de faces paralelas"; Brasil Escola. Disponível em: 
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/lamina-faces-paralelas.htm. Acesso em 06 de julho de 2021. 
 
FORMAÇÃO de imagens nas lentes esféricas. [S. l.], 2013. Disponível em: 
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/formacao-imagens-nas-lentes-esfericas.htm. Acesso em: 6 
jul. 2021.

Outros materiais