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1 Conceitos iniciais
2 Índice de refração absoluto
3 Dioptro plano (conceito)
4 Elementos da refração
5 1ª lei da refração
6 2ª lei da refração
7 Simulador
8 Análise do desvio do raio incidente (n2 > n1)
9 Análise do desvio do raio incidente (n2 < n1)
10 Análise do desvio do raio incidente (0°)
11 Continuidade
12 Ângulo limite
13 Simulador
14 Dispersão da luz
15 Dispersão na atmosfera
16 Miragens
17 Dioptro plano (equação)
18 Lâmina de faces paralelas
19 Simulador
Quando tratada como onda eletromagnética, a luz
consiste na propagação de dois campos variáveis
periodicamente: um elétrico (representado na figura por
vetores verticais) e outro magnético (representado na
figura por vetores horizontais).
Por definição, o índice de refração absoluto (densidade óptica ou,
simplesmente, índice de refração) desse meio em relação à radiação
monocromática considerada é a grandeza adimensional n, definida por:
cn
v
Onde C é a velocidade de
propagação da luz no vácuo
(3 . 10 8 m/s) e v é a
velocidade de propagação
da luz no meio considerado.
ometcn
v
aão
acilo
Refringência:
Dizemos que um meio é
mais refringente que outro
quando seu índice de
refração é maior que o do
outro, ou seja, podemos
dizer que um meio é mais
refringente que outro
quando a luz propaga-se
através dele com
velocidade menor do que
no outro.
É um sistema constituído por dois meios transparentes de
refringências diferentes, que fazem entre si uma fronteira
regular.
Dioptro:
1 (Ar)Meio
2 (Água)Meio
(1)
(2)
N
i r
R
Raio refletido
Refração da luz é o fenômeno que consiste no fato da luz ser
transmitida de um meio para outro opticamente diferente.
Raio refratado
i
r
R
Ângulo de incidência
Ângulo de reflexão
Ângulo de refração
S Superfície de separação dos
meios (dioptro)
N Reta normal (perpendicular à
superfície S)
R1 Raio incidente
S
1ª Lei da Refração:
Meio 1 (n1)
Meio 2 (n2)
R1
i
R
N
R2
O raio incidente (R1), o raio
refratado (R2) e a reta normal
(N) estão contidos no mesmo
plano.
2ª Lei da Refração:
Meio 1 (n1)
Meio 2 (n2)
R1
i
R
N
R2
A razão entre o seno do ângulo de
incidência e o seno do ângulo de
refração é constante para cada dioptro e
para cada luz monocromática.
1 1 2
2 2 1
V nsen i
sen R V n
1 2 n sen i n sen R
Incidência Obliqua: luz propagando-se do meio menos
refringente para o meio mais refringente (n2 > n1).
Quando um raio de luz incide obliquamente na fronteira de um
dioptro, dirigindo-se do meio menos refringente para o mais
refringente, ele se aproxima da normal ao refratar-se.
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Incidência Obliqua: luz propagando-se do meio mais
refringente para o meio menos refringente (n2 < n1).
Quando um raio de luz incide obliquamente na fronteira de
um dioptro, dirigindo-se do meio mais refringente para o
menos refringente, ele se afasta da normal ao refratar-se.
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Incidência Normal: Se sen θ1 = 0°, então θ2 = 0°,
consequentemente, o raio continua perpendicular à fronteira
do dioptro, ou seja, continua sobreposto à reta normal.
Quando um raio de luz incide normalmente à fronteira do
dioptro, a refração ocorre sem desvio.
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Continuidade Óptica: Ocorre quando dois meios
transparentes apresentam mesma refringência, um é
invisível em relação ao outro.
Não há reflexão, refração, muito menos mudança na
direção da luz ao mudar de meio.
2H O 2 4C C
1 2n n
2 41,466C Cn 1,466Vidron
21,333H On
Dispersão de uma luz policromática é a sua
decomposição nas diversas luzes monocromáticas
que a constituem.
Na dispersão da luz, a luz monocromática de maior
frequência sempre sofre o maior desvio.
Vermelho, Alaranjado,
Amarelo, Verde, Azul,
Anil, Violeta
A atmosfera apresenta uma densidade tanto menor
quanto maior a altitude, por isso podemos representá-la
por meio de um modelo constituído de várias camadas
gasosas de refringência tanto maior quanto menor a
altitude.
Luz
Refringência Crescente
ar
águaS
(n’)
(n)
O
i
Haparente
Hreal
ar
águaS
(n)
(n’)
o
i
HReal
Haparente
Observador
Observador
objeto real
observador aparente
n H
n H
n1
n2
Hreal
Haparente
Índice de refração do meio de destino
Índice de refração do meio de origem
Distância do objeto ao dioptro
Distância da imagem ao dioptro