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Óptica Óptica –– Refração LuminosaRefração Luminosa Profa Dra Silvia M de Paula Profa Dra Silvia M de Paula A refração da luz pode ser entendida como a variação da velocidade sofrida pela luz ao passar de um meio para outro (Figura 1). REFRAÇÃO LUMINOSAREFRAÇÃO LUMINOSA Figura 1. O índice de refração (n) para uma determinada luz monocromática é : v cn= onde c é a velocidade da luz no vácuo (c = 3.108 m/s) v é a velocidade da luz no meio. O índice de refração no ar é n ~ 1,0003, mas vamos considerá-lo 1,0. Na Tabela 1, temos o valor de do índice de refração de algumas substâncias 1,00045Dióxido de carbono 1,66Vidro flint (cristal) 1,000293Ar 1,458Quartzo fundido (SiO2) 1,473Glicerina 1,49Polistireno 1,501Benzeno 1,434Fluorita ( CaF2) 1,361Álcool etílico 2,419Diamante (D) 1,333Água 1,544Cloreto de sódio (NaCl) nSubstâncias líquidos a 20ºC nSubstância (sólidos a 20ºC) O índice de refração depende da substância e do comprimento de onda da luz. A freqüência da luz não é alterada ao passar de um meio para o outro. 2211 n.λn.λ =olog,n n = c n n c = n c n c = v v = λ λ temos, n c =vsendo, v v = λ λ∴ λ v = λ v f= λ v f= λ v∴λ.f=vλ.f=v 1 22 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 2 1 1 2 2 1 1 2211 LEIS DA REFRAÇÃOLEIS DA REFRAÇÃO 1ª Lei O raio incidente , o raio refratado e a normal estão toso num mesmo plano. 2ª Lei Lei de Snell-Descartes n1.senθ1 = n2.senθ2 LÂMINA DE FACES PARALELASLÂMINA DE FACES PARALELAS O conjunto de três meios homogêneos e transparentes, separados por duas superfícies planas e paralelas, recebe o nome de lâmina de faces paralelas (figura 2). vidro Meio 1 Meio 2 N N rr i 1 i 2 Feixe de luz incidindo na lâminaFeixe de luz incidindo na lâmina Sendo: e a espessura da lâmina i o ângulo de incidência da luz r o ângulo de refração. c o s r r ) s e n ( i ed = Cálculo do desvio lateral (d)Cálculo do desvio lateral (d) A lei de Snell, também pode ser aplicada à refração que ocorre nas faces da Lâmina: s e n r .n. s e n i n m e i o a r = É importante ressaltar que se os meios extremos não forem idênticos, o raio emergente NÃO será paralelo ao raio incidente. EXEMPLOS EXEMPLOS –– SerwaySerway, Vol. 3 , Vol. 3 –– Página 314 Página 314 -- Ed. LTCEd. LTC EXEMPLO 35.5 Velocidade da luz no quartzo (Serway- Vol 3- pág. 314) Luz, co comprimento de onda de 589 nm no vácuo, passa através de um pedaço de quartzo fundido (n = 1,458). (a) Achar a velocidade da luz no quartzo. (b) Qual o comprimento de onda desta luz no quartzo ? EXEMPLO Um feixe luz incide sobre uma lâmina de faces paralelas, de índice de refração 1,73, espessura de 4 cm, sob ângulo de 60º com relação a normal. A lâmina está imersa no ar (n=1,00). Determine : (a)O ângulo de refração do raio luminoso dentro da lâmina. (b)O desvio lateral sofrido pelo feixe.
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