Resumo de Refração - Física

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AULA 1

Introdução / Índice de Refração / Leis da Refração

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Definições

  • Ângulo de incidência(\hat{i}):é o ângulo entre o raio incidente e a reta normal;

  • Ângulo de refração(r):é o ângulo entre a normal e o raio refratado.

Fonte: http://www.alunosonline.com.br/upload/conteudo/images/refracao.jpg

 

Índice de refração

Ao mudar de um meio para o outro, existe também uma mudança de velocidade. Podemos medir essa diferença através do índice de refração.

Sejam:

  • N: índice de refração do meio;

  • c: a velocidade da luz no vácuo (3\cdot 10^8m/s);

  • v: a velocidade da luz no meio.

Temos que:

N=\frac{c}{v}

 

Leis da refração

  • 1ª Lei: Raio incidente, raio refratado e a reto normal são coplanares;

  • 2ª Lei (Lei de Snell-Descartes): Sejamn_1,n_2índices de refração respectivamente do meio 1 e do meio 2. Temos que:

n_1\cdot sen(\hat{i})= n_2 \cdot sen(\hat{r})

AULA 2

Ângulo Limite e Reflexão Total

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Reflexão total

Seja um cenário onde a luz parte de um meio com índice de refração maior para um meio com índice menor.

Ao aumentar o ângulo de incidência, o raio de refração vai se aproximando do limite entre os dois meios. Quando o ângulo de refraçãofor 90º, o raio refratado coincidirá com esse limite. Nesse caso em especifico, oângulo de incidênciaé chamado de ângulo limite(\hat{l}\, ) e temos que:

sen(\hat{l}\, )=\frac{n_{menor}}{n_{maior}}

Todo raio cujo ângulo de incidência for maior que o ângulo limite, será refletido.

Fonte: http://wikiciencias.casadasciencias.org/wiki/images/thumb/9/90/Reflexao_total_Figura_2.jpg/683px-Reflexao_total_Figura_2.jpg

AULA 3

Dioptro Plano

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Seja um cenário onde temos dois meios diferentes, homogêneos e transparentes.

Quando um observador vê um objeto que está no outro meio, existe uma distorção em relação à verdadeira localização desse objeto.

Sejam:

  • h_i: distância entre a imagem observada do objeto e o limite entre os meios;

  • h_o: distância entre o objeto real e o limite entre os meios;

  • n_1: índice de refração do meio onde o raio incide;

  • n_2: índice de refração do meio onde o raio refrata.

Temos que:

\frac{n_2}{n_1}=\frac{h_i}{h_o}

Fonte: http://www.sofisica.com.br/conteudos/Otica/Refracaodaluz/dioptro.php

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