ÓPTICA GEOMÉTRICA

ÓP

TIC

A G

EO

MÉTR

ICA

ÓP

TIC

A G

EO

MÉTR

ICA

Prof. zoimProf. zoim11

Refração luminosaÍNDICE DE REFRAÇÃO ABSOLUTO

Sabemos que a luz se propaga no vácuo com velocidade c = 3x108 m/s. Porém, nos meios materiais, a velocidade da luz é menor que c, e vai depender da natureza do meio assim como da freqüência da luz. Para comparar a velocidade da luz em um meio material com a velocidade da luz no vácuo, foi definido o índice de refração absoluto.

v

cn vc

n n índice de refração

c velocidade da luz no vácuo

v velocidade da luz no meio considerado

OBS.:

nar 1 índice de refração é adimensional

índice de refração e velocidade da luz são inversamente proporcionais

nvácuo = 1

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ÓP

TIC

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Prof. ZOIMProf. ZOIM22

Refração luminosaLEIS DA REFRAÇÃO

Refração é a passagem da luz de um meio para outro opticamente diferente, alterando sua velocidade de propagação, podendo ou não sofrer desvio em sua trajetória.

r

i

21 .. nrsennisen

1ª Lei: O raio incidente ( Ri ), a normal ( N ) e o raio refratado ( Rr ) são coplanares, ou seja, estão contidos no mesmo plano.

2ª Lei: Lei de Snell - Descartes

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Refração luminosa

i

r

1Meio

2Meio

21 nn

i

r

21 nn

1Meio

2Meio

O raio de luz aproxima da normal e diminui de velocidade.

O raio de luz afasta da normal e aumenta de velocidade.

O raio de luz não sofre desvio e não altera de velocidade.

i

r

21 nn

1Meio

2Meio

= i - r = r - i = 0

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Refração luminosa

Atenção

Incidência normal é aquela onde Ri é perpendicular a S; portanto, Rr não sofre desvio.

º0ri1Meio

2Meio

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ÂNGULO LIMITE

L

maior

menor

nnLsen )(

+-

L

+-

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REFLEXÃO TOTAL

-+

-+

Refração Rasante

-+

Reflexão Total

i i

i L i = L i L Condições para a REFLEXÂO TOTAL:

A luz indo do meio mais refringente para o meio menos refringente

O ângulo de incidência maior do que o ângulo limite.

i

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FIBRA ÓPTICA

O índice de refração do núcleo é maior do que o índice de refração da casca

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Miragens

A temperatura junto ao solo pode determinar a ocorrência do curioso fenômeno da miragem. Quando a temperatura do solo se torna muito elevada, o ar aquecido junto ao solo fica menos denso e, consequentemente, menos refringente que o ar que se encontra um pouco mais acima. Por causa disso, um raio de luz que desce obliquamente de encontro ao solo pode sofrer reflexão total antes de atingi-lo.

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ÓP

TIC

A G

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Dioptro plano Dióptro plano é um sistema constituído de dois meios transparentes de diferentes refringências, que fazem fronteira plana.

Com relação ao dióptro plano, imagine a seguinte situação: um objeto situado num dos meios do dióptro e um observador situado no outro meio, contemplando o objeto. O observador sempre “vê o objeto” numa posição diferente da real. Na verdade, o observador não vê o objeto, mas sim uma IMAGEM VIRTUAL dele causada pelo dióptro.

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Dioptro plano

i i

rr

od

idAr

Água

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Dioptro plano

i i

rr

od

id

Ar

Água

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LâMINAS DE FACES PARALELAS

)(cos

)(.

r

risened

)(. risenld

ler )(cos

)(cos rel

l

drisen )(

i

r

i

rd

le

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Prismas

Â Ângulo de Abertura ou de Refringência do Prisma

Face

Base

Aresta

Seção principal

Plano

A

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Prismas

1i 2i1r 2r

1 2

A

A

1N 2N

21 21 rrA

222

111

ri

ri

2211 riri )()( 2121 rrii

Aii )( 21

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DISPERSÃO DA LUZ

VermelhoAlaranjado

Amarelo

Azul

Anil

Violeta

Verde

Luz Branca

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