Alfaconnection
By Lucien Silvano Alhanati
Física
Luz LUZ
Fenômenos Básicos LUZ02
Refração da luz LUZ0202
O que se entende por refração da luz? LUZ020201
A refração da luz consiste na mudança de direção de propagação quando ela atravessa a superfície de separação de dois meios diferentes. |
Qual é a causa da refração da luz? LUZ020202
A refração é causada pela mudança da velocidade de propagação da luz. |
Como se denomina a superfície refratora? LUZ020203
A superfície capaz de causar a refração é denominada de diótrico |
O que pode ser afirmado sobre as posições do raio incidente, do raio refratado e da normal ao diótrico? LUZ020204
O raio incidente, o refratado e a normal ao diótrico
estão contidos no mesmo plano.
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Qual é a relação entre o ângulo de incidência do raio luminoso e o ângulo de refração? LUZ020205
Denominamos de ângulo de incidência i
ao ângulo formado pelo raio incidente com a normal. Denominamos de ângulo de refração r ao ângulo formado pelo raio refratado com a normal. Quando a frente de onda incidente atinge a posição AB, inicia-se a
refração. A extremidade A estará se deslocando com uma velocidade V2
enquanto a B ainda se desloca com uma velocidade V1 até
atingir a posição C. Concluímos: A razão sen i / sen r é constante para um par de meios considerados e depende das velocidades de propagação Caso particular importante: |
Qual o conceito de índice de refração absoluto de um meio? LUZ020206
Denominamos de índice de refração n1
absoluto de um meio 1 à razão entre a velocidade c
da luz no vácuo e a velocidade V1
da luz no meio considerado.
Importante: Como a velocidade da luz no vácuo é máxima, o índice de refração absoluto de um meio material é sempre um número maior do que 1 >>> n1 > 1 |
Qual o conceito de índice de refração relativo entre dois meios? LUZ020207
Denominamos de índice de refração do meio 2 em
relação ao meio 1 n2,1 à razão entre os índices de
refração absoluto dos meios 2 e 1.
Como n2 = c / V2 e n1 = c / V1 então
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Qual é a relação entre o ângulo de incidência do raio luminoso, o ângulo de refração e os índices de refração absolutos dos meios onde a luz se propaga? LUZ020208
Consideremos a refração mostrada na figura
sen i / sen r = V1 / V2 >>> sen i / sen r = n2,1 >>> sen i / sen r = n2 / n1 ou que
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O que se entende por um meio mais refringente? LUZ020209
Dizemos que um meio é tão mais refringente quanto maior
for o seu índice de refração absoluto.
Conseqüências:
Regra prática para os meios vácuo, ar,
água e vidro: É importante salientar que se trata de uma regra prática não aplicável a outros meios, uma vez que não há teoricamente uma relação entre a densidade e o índice de refração. |
Como ocorre a bipartição energética entre a luz refletida e refratada? LUZ020210
Sempre que ocorre uma refração h;a uma bipartição
energética da luz incidente, isto é, uma parte da luz incidente se
refrata e outra parte se reflete. A divisão da energia incidente depende da natureza da superfície e da natureza dos meios onde a luz se propaga. Para uma mesma superfície e para um mesmo par de meios a bipartição energética depende ainda do ângulo de incidência da luz no diótrico. Como regra geral podemos afirmar que quanto maior for o ângulo de incidência maior será a parcela refletida e menor a refratada. |
O que é ângulo limite? LUZ020211
Ângulo limite é o maior ângulo de incidência capaz de
produzir refração, ou seja é o ângulo de incidência que corresponde
a um raio refratado rasante, o que só ocorre quando a luz se propaga de
um meio mais refringente para um menos refringente.
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O que é a reflexão total? LUZ020212
É o fenômeno que ocorre quando a luz incide com um
ângulo superior ao ângulo limite. A reflexão total só ocorre quando a luz se propaga de um meio mais refringente para um menos refringente. Aplicações da reflexão total:
As fibras óticas possuem larga aplicação em diversos
ramos da tecnologia: |
Qual é o valor do ângulo limite entre dois meios? LUZ020213
Consideremos os meio mostrados na figura
Sabemos que: n1.sen i = n2.sen r >>> n1.sen L = n2.sen 90o >>> n1.sen L = n2
Se o meio 2 for o vácuo >>> n2 = 1
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Trabalhando com ângulos pequenos (menores que 10o) LUZ020214
Quando trabalhamos com ângulos pequenos, inferiores à 10o é possível confundir o arco em radianos com o seno e a tangente. Veja a justificativa na consulta TRG020105
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Qual é o aspecto da relação entre o ângulo de incidência do raio luminoso, o ângulo de refração e os índices de refração absolutos dos meios onde a luz se propaga, quando os ângulos são pequenos (menores que 10o)? LUZ020215
Quando ocorre a refração sabemos que >>> n1
sen i = n2 sen r Quando os ângulos são pequenos, confundindo o seno com o arco teremos:
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Qual é a relação entre o índice de refração de um meio material e a freqüência da radiação luminosa? LUZ020216
No vácuo todas as freqüências da radiação luminosa
propagam-se com a mesma velocidade. Nos meios materiais as diferentes freqüências propagam-se com velocidades diferentes. Como o índice de refração absoluto n de um meio é a razão entre a velocidade da luz no vácuo c e a velocidade da luz no meio V, >>> n = c / V . Podemos concluir que um meio material tem vários índices de refração, sendo um para cada freqüência luminosa |
O que é a dispersão da luz? LUZ020217
Consiste na decomposição de uma radiação luminosa
heterocromática nas radiações componentes, quando ocorre a
refração, motivada pelos diferentes índices de refração de cada
meio material.
A experiência nos mostra que os meios materiais possuem índices de
refração maiores para as freqüências maiores. |