Equação de Fresnel

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS – UFAM 
FACULDADE DE TECNOLOGIA – FT 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA 
CURSO DE LABORATÓRIO DE FÍSICA – IEF102 
TURMA: 01 
 
 
 
 
 
 
 
 
Física Geral Experimental 
RELATÓRIO – EQUAÇÃO DE FRESNEL 
 
 
 
 
Daiara Colpani – 21600544 
Parceiros: Maria Luana Crystina de Souza e Thiago Tuma Camilo. 
 
 
 
 
 
 
 Manaus, 12 de maio de 2017. 
 
 
Daiara Colpani – 21600544 
 
 
 
 
 
 
Física Geral Experimental 
RELATÓRIO – EQUAÇÃO DE FRESNEL 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Manaus, 2017 
Trabalho acadêmico apresentado à 
Universidade Federal do Amazonas como 
obtenção de nota parcial para a disciplina 
de Física Geral Experimental ofertada no 
período presente do curso de Engenharia 
Química. 
 
Professor Dr. Oleg Grigorievich Balev. 
 
Sumário 
 
1. Introdução ........................................................................................................................................ 3 
2. Objetivos .......................................................................................................................................... 4 
3. Parte Experimental .......................................................................................................................... 4 
4. Resultados e Discussão .................................................................................................................... 5 
5. Conclusão ........................................................................................................................................ 5 
6. Referências ...................................................................................................................................... 5 
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1. Introdução 
Em 1808, Fresnel percebeu que o coeficiente de reflexão (fração da intensidade incidente 
que é refletida) dependia da polarização, porém não avançou significamente no sentido de obter 
relações quantitativas. Em 1815, Sir David Brewster, físico escocês, mostrou que havia um ângulo 
para o qual a luz com determinada polarização não era refletida, resultando no máximo de 
transmissão para uma determinada polarização. Brewster relacionou esse ângulo com o índice de 
refração dos materiais, atualmente conhecido como ângulo de Brewster. 
Quando o ângulo de incidência é igual ao ângulo de Brewster, a componente cuja 
polarização é paralela ao plano de incidência é completamente transmitida, de modo que a luz 
refletida tem apenas a componente perpendicular. O ângulo de Brewster ocorre quando os raios 
refletido e refratado fazem um ângulo de 90°: 
θ2 +θ3 = 90° (Equação 1) 
Usando a lei de Snell, temos: 
n1 x senθ2 = n2 x cosθ2 (Equação 2) 
Ou seja: 
tanθ2 = n2 / n1 (Equação 3) 
Essa relação foi descoberta experimentalmente por Brewster e relaciona o ângulo de 
polarização e o índice de refração. Para o caso comum em que o meio 1 é o ar (n1 = 1) e o meio 2 
tem índice de refração n2 = n têm-se: 
tanθ2 = n ( Equação 4) 
 
Figura 1. Representação de raios incidente, refletido e refratado em meios com 
diferentes índices de refração. 
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2. Objetivos 
Determinar o índice de refração do acrílico (n2) através do ângulo de Brewster. 
 
3. Parte Experimental 
3.1 Materiais: 
• 1 Fonte de luz incandescente; 
• 1 Fonte de Tensão; 
• 1 Lente convergente (f = 100 mm); 
• 1 Fenda colimadora; 
• 1 Porta-polarizador; 
• 1 Disco óptico; 
• 1 Meia-lua de acrílico. 
 
3.2 Procedimentos: 
1 – Primeiramente, montou-se o experimento de acordo com a Figura 2. 
 
 
2 – Alinhou-se o feixe de luz no disco branco de forma a poder ver os feixes incidentes na meia-lua 
de acrílico, refletido e refratado. 
3 – Girou-se o disco com a meia-lua até obter (θ2 + θ3) = 90°. 
4 – Para polarizar o feixe de luz, adicionou-se um polarizador a frente da fenda. 
Figura 2. Montagem do Experimento. 
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5 – Para fazer o feixe incidente ficar polarizado paralelo ao plano de incidência, girou-se o 
polarizador de 90°. 
6 – Mediu-se, então, o ângulo de incidência ou refletido (θ2), também chamado de ângulo de 
Brewster. 
 
4. Resultados e Discussão 
As medidas dos ângulos θ2 (raio refletido) e θ3 (raio refratado) foram, respectivamente, 55° e 
35°. Logo, a soma destes ângulos θ2 + θ3 = 90° ou π/2. 
Utilizando a Equação 3, podemos calcular o índice de refração da meia-lua de acrílico (n2). 
tanθ2 = n2 / n1 
Onde, 
θ2 = ângulo do raio refletido; 
n2 = índice de refração da meia-lua de acrílico; 
n1 = índice de refração do ar. 
Substituindo, temos: 
tan55 = n2 / 1 
n2 = 1,43° ou -45,18 radianos 
 
5. Conclusão 
Através da presente aula prática laboratorial, foi possível medir o índice de refração da 
meia-lua de acrílico utilizada na aula experimental, assim como obter esse valor através das 
equações de Fresnel e Brewster. Ademais, foi possível aplicar os conhecimentos teóricos basais do 
aluno em física óptica e se familiarizar com os equipamentos do laboratório em questão. 
 
6. Referências 
CAPUANO, F.G; MARINO, M.A.M. Laboratório de Eletricidade e Eletrônica. 21ªEdição. Editora 
São Paulo: Erica, 2005. 
HALLIDAY, D; RESNICK, R; WALKER, J; Fundamentos de Física 3 - São Paulo: Livros 
Técnicos e Científicos Editora, 4ª Edição, 1996.