refracao 2007

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Refração
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Refração
A refração é o fenômeno ondulatório que ocorre com a onda quando esta muda de meio.
O fenômeno da refração sempre vem acompanhado da reflexão.
Na refração a freqüência da onda permanece constante. A velocidade e o comprimento de onda variam na mesma proporção.
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Refração de ondas na superfície de Líquidos
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
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Leis da Refração
Primeira Lei: O raio incidente, a normal e o raio refratado são coplanares;
Segunda Lei: Lei de Snell-Descartes
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Refração da luz
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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.
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Refração da luz
Refringência: resistência que o meio oferece a passagem da luz.
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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
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Refração da luz – Representação com frentes de onda
Normal
Frente de onda incidente
Frente de onda refratada
Obs.: Nesta figura não representaremos a reflexão
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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:
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Refração da luz – Representação com frentes de onda
Normal
Frente de onda incidente
Frente de onda refratada
Obs.: Nesta figura não representaremos a reflexão
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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
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Refração da Luz
Desvio angular do raio refratado
Normal
Normal
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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.
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Índice de Refração - Observações
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Índice de refração relativo
O índice de refração do meio A em relação ao meio B, é definido por:
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Leis da Refração
O raio refratado, o raio incidente e a normal são coplanares.
Lei de Snell:
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
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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 90o.
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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 90o.
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Reflexão Total da Luz
Condições para que ocorra reflexão total:
i=0o
r=0o
Neste caso tivemos uma reflexão total
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Aplicação da reflexão total
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Funcionamento da Fibra Ótica
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Aplicação da reflexão total
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Aplicação da reflexão total
Miragem
Reflexão total
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Aplicação da refração
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Altura aparente dos astros
A densidade do ar diminui com a altura. Observe esquema a seguir:
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A matemática do arco-íris
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Para entender o fenômeno