FÍSICA EXPERIMENTAL II - PRISMA

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Relatório de Física Experimental II
Prisma
Grupo de trabalho:
X
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X
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X
X
Professor: X
04/05/2015
Rio de Janeiro
RESUMO
OBJETIVOS
Verificar como se comporta um raio luminoso ao atravessar um prisma;
Determinar o índice de refração de prismas, e;
Determinar o material do prisma.
INTRODUÇÃO
O prisma óptico se constitui num dispositivo simples e que encontra um número muito grande de aplicações em sistemas ópticos. Trata-se de um arranjo no qual dois dioptros planos são associados de tal forma que as superfícies planas não são dispostas paralelamente entre si formando um ângulo diferente de zero. As superfícies dióptricas e se constituem nas faces do prisma.
Figura 1: Arranjo de prismas formando ângulos diferentes de zero.
A intersecção das duas faces do prisma é a aresta do mesmo. O ângulo de refringência do prisma é o ângulo entre as duas faces polidas do mesmo (ângulo α).
Define-se ainda a seção principal do prisma como a seção por um plano perpendicular às suas faces.
Às vezes, uma face do prisma não é polida e não pode ser utilizada como superfície ótica. Seria a superfície utilizada para apoio indicada por S3 na figura acima.
Ao incidir sobre uma das faces do prisma, a luz constituída de um só comprimento de onda segue um trajeto análogo àquele mostrado na figura acima. Na primeira face, a luz experimenta uma refração. A relação entre os ângulos de incidência () e refração () nessa primeira face é dada pela Lei de Snell-Descartes:
Na face dois a luz experimenta outra refração e a relação entre o novo ângulo de incidência () e o novo ângulo de refração será:
A partir do triângulo, mostrado na figura abaixo, podemos agora notar que o ângulo é a soma dos ângulos. Pois,
Figura 2: Ângulos de incidência e refração.
MATERIAIS E MÉTODOS
MATERIAIS
Prisma
Laser
Banco Ótico Plano Catelli
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
O laser foi alinhado de modo que o feixe luminoso passasse por cima do ponto zero, incidindo sobre um dos lados do prisma de forma que o fizesse 30° com a reta N. 
onde: = Ângulo de Incidência; N = Reta Normal 
Com base no esquema montado para realização da experiência (Figura 3), fizeram-se as anotações, deduções e aplicações abaixo:
Figura 3: Esquema do experimento
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Tabela 1: Índice de refração de materiais
Com base na tabela acima, deduzindo-se que o material do prisma é o acrílico:
Sabendo que = 1
 . sen = . sen 
 . sen = 1 . sen 73 → . sen = 0,96 (1)
 . sen = . sen 
1 . sen 30 = . sen → = . sen (2)
Considerando: = 1, 49:
1,49. sen = 0,96 → sen = = 0,64 → = 39,79° 
 = . sen → → = 1,49 . sen → = 2 . 1,49 → = 2,98 → = = 0,33 → = 19,26°
Utilizando:
α +(90- ) + (90 - ) = 180
α + 180 - - = 180 
α = + → α = 19,26 + 39,79 = 59,05 
O valor de α foi aproximadamente ao valor desejado (60°).
Verificou-se que ao atravessar um prisma, um raio luminoso sofre refração e seu ângulo de desvio pode ser encontrado experimentalmente, sendo que este á medida que o ângulo de incidência aumenta, o ângulo de desvio total diminui até chegar ao desvio mínimo, onde o ângulo de desvio começa a aumentar á medida que o ângulo de incidência aumenta.
COTIDIANO
O Estudo de prismas tem influência direta na aplicação da óptica no dia a dia, como: 
As lentes. Lupas, óculos e lentes de contato. Além de telescópios, microscópios, câmaras fotográficas, que também utilizam lentes.
Espelhos. (planos, convexos, como os retrovisores externos dos automóveis, periscópios, espelho parabólico, como nos faróis de automóveis e o refletor parabólico utilizado nas antenas de micro-ondas).
Fibras ópticas. (cabos de fibras ópticas são usados em telefonia e podem processar 40000 chamadas de uma vez).
Raio laser (usado em CDs e DVDs).
Leitura óptica.
Sensor de filmes óptico, usado para escanear formulários que foram colocados em microfilme.
Aparelhos de leitura óptica que servem para ler impressões digitais.
CONCLUSÃO
Com base nesse experimento pode-se observar e comprovar o comportamento da luz refratada através da lei de Snell, aonde se vê que uma luz policromática (duas ou mais cores) incidir sobre um prisma, ocorrerá a dispersão da luz. Identifica-se também que o material é feito de acrílico devido aos seus ângulos de incidência e refração. 
REFERÊNCIAS
http://www.coladaweb.com/fisica/optica/aplicacoes-da-optica-na-vida-cotidiana
http://www.opticanet.com.br/secao/colunaseartigos/129/o-que-interfere-na-espessura-das-lentes-dos-oculosparte-2.aspx