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Resumão: Refração e Lentes. A conversão de arquivo do SlideShare "mata" várias animações. Todo o conteúdo vinculado a este arquivo está descrito, organizado e lincado no nosso blog: http://fisicanoenem.blogspot.com/
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Professor Rodrigo Penna – www.fisicanovestibular 1
REFRAÇÃO DA LUZREFRAÇÃO DA LUZ
PROFESSOR RODRIGO PENNA
Professor Rodrigo Penna – www.fisicanovestibular 2
Professor Rodrigo PennaProfessor Rodrigo Penna - Técnico em Eletrônica, CEFET/MG, 1990. - Graduado em Física, UFMG, 1994. Licenciatura plena. - Pós-Graduado em Ensino de Física, Faculdade de Educação, UFMG, 1999. - Mestre em Ciências e Técnicas Nucleares, Departamento de Engenharia Nuclear, UFMG, 2006. - Doutorando em Ciências e Técnicas Nucleares, Departamento de Engenharia Nuclear, UFMG.
Já atuou no Ensino Fundamental, Médio, Pré-Vestibular, Técnico e Superior, nas redes Pública e Privada.
Site na Internet: www.fisicanovestibularLink para curriculum no Sistema Lattes:http://lattes.cnpq.br/6150368513460565
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REFRAÇÃOQuando um raio de luz atinge a superfície de separação entre dois meios transparentes são observados os seguintes fenômenos.
Meio 1
Meio 2
.
• parte da luz é refletida;• parte da luz é absorvida;• parte da luz é refratada(atravessa).
• parte da luz é refletida;• parte da luz é absorvida;• parte da luz é refratada(atravessa).
RODRIGO PENNA:
o quadradinho branco é um ângulo reto. Mostrar os ângulos de incidência, reflexão e refração.
RODRIGO PENNA:
o quadradinho branco é um ângulo reto. Mostrar os ângulos de incidência, reflexão e refração.
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REFRAÇÃOREFRAÇÃO
É o desvio que a luz sofre ao passar de um meio transparente para outro.
(1)(2)
RAIO INCIDENTE
RAIO REFRATADO
1
2
Meio 1
Meio 2.
RODRIGO PENNA:
fig.1 ilustrção
fig.2 l-pag.762
RODRIGO PENNA:
fig.1 ilustrção
fig.2 l-pag.762
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LEIS DA REFRAÇÃOLEIS DA REFRAÇÃO
1. O raio incidente, a reta normal e o raio refratado estão no mesmo plano;
2. sensen
tan
1
2
1
2
cons tevv
(1)(2)
RAIO INCIDENTE
1
2
RAIO REFRATADO
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ÍNDICE DE REFRAÇÃOÍNDICE DE REFRAÇÃO
É definido como a razão entre a velocidade da luzno vácuo e a velocidade da luz no meio:
É definido como a razão entre a velocidade da luzno vácuo e a velocidade da luz no meio:
(1)(2)
RAIO INCIDENTE RAIO
REFRATADO1
2
ncv
m sv
3 108
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LEI DE SNELLLEI DE SNELL
sensen
1
2
1
2
vv
, então
1 1
11
22v v
sen sen
cv
cv1
12
2sen sen ncv
, mas
n n1 1 2 2sen sen finalmente:
RODRIGO PENNA:
animar estilo demonstração
RODRIGO PENNA:
animar estilo demonstração
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COMENTÁRIOS IMPORTANTES-1COMENTÁRIOS IMPORTANTES-1
Quando a luz passa de um meio menos para outromais refringente, o raio se aproxima da normal.
Ar (1)Vidro (2)
1
2
Índice de Refração
Substância n
Gelo 1,31
Água 1,33
Álcool Etílico 1,36
Glicerina 1,47
Vidro 1,50
Sal de Cozinha 1,54
Quartzo 1,54
Diamante 2,42
Índice de Refração
Substância n
Gelo 1,31
Água 1,33
Álcool Etílico 1,36
Glicerina 1,47
Vidro 1,50
Sal de Cozinha 1,54
Quartzo 1,54
Diamante 2,42
Se n n
n n1 1 2 2
1 2 1 2 1 2
sen sen
sen sen
RODRIGO PENNA:
animar
RODRIGO PENNA:
animar
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COMENTÁRIOS IMPORTANTES-2COMENTÁRIOS IMPORTANTES-2
Quando a luz passa de um meio mais para outromenos refringente, o raio se afasta da normal.
n n1 2 1 2 1 2 sen sen
Ar (2)
Vidro (1)
2
1
Índice de Refração
Substância n
Gelo 1,31
Água 1,33
Álcool Etílico 1,36
Glicerina 1,47
Vidro 1,50
Sal de Cozinha 1,54
Quartzo 1,54
Diamante 2,42
Índice de Refração
Substância n
Gelo 1,31
Água 1,33
Álcool Etílico 1,36
Glicerina 1,47
Vidro 1,50
Sal de Cozinha 1,54
Quartzo 1,54
Diamante 2,42
Joao Marcio G. Prado:
Não existe tabela 16-1 na página 765.
Estou repetindo a do slide acima (tabela 16-1 pag 763).
Joao Marcio G. Prado:
Não existe tabela 16-1 na página 765.
Estou repetindo a do slide acima (tabela 16-1 pag 763).
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COMENTÁRIOS IMPORTANTES-3COMENTÁRIOS IMPORTANTES-3
a luz atravessa sem sofrer desvio.
Quando 1 0 o
(1)(2)
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FENÔMENOS DEVIDOS À REFRAÇÃOFENÔMENOS DEVIDOS À REFRAÇÃO
A imagem de um peixe é vista por alguém fora d’água acima de onde o peixe realmente está.A imagem de um peixe é vista por alguém fora d’água acima de onde o peixe realmente está.
O
I
Ar
Água
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FENÔMENOS DEVIDOS À REFRAÇÃOFENÔMENOS DEVIDOS À REFRAÇÃO
A duração do dia é prolongada.A duração do dia é prolongada.
SOL
IMAGEM
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FENÔMENOS DEVIDOS À REFRAÇÃOFENÔMENOS DEVIDOS À REFRAÇÃO
A imagem de uma estrela vista por nós não corresponde à sua posição real por causa da
refração da luz na atmosfera.
.
IMAGEM
OBJETO
Joao Marcio G. Prado:
Slide acrescentado por falta de espaço
Joao Marcio G. Prado:
Slide acrescentado por falta de espaço
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ASFALTO MOLHADO NUM DIA ASFALTO MOLHADO NUM DIA QUENTEQUENTE
• A temperatura do ar influi em sua densidade e em seu Índice de Refração.
• Perto do asfalto quente, o ar tem menores densidades e Índice de Refração que as camadas de ar mais “frias” acima.
• A Reflexão Total da luz dá a impressão de que o asfalto está molhado.
• A temperatura do ar influi em sua densidade e em seu Índice de Refração.
• Perto do asfalto quente, o ar tem menores densidades e Índice de Refração que as camadas de ar mais “frias” acima.
• A Reflexão Total da luz dá a impressão de que o asfalto está molhado.
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REFLEXÃO TOTAL DA LUZREFLEXÃO TOTAL DA LUZ
Quando a luz vai passar de um meio mais refringentepara outro menos refringente, um fenômeno interessantíssimo
pode ocorrer. Observe o aumento do ângulo de incidência.
Quando a luz vai passar de um meio mais refringentepara outro menos refringente, um fenômeno interessantíssimo
pode ocorrer. Observe o aumento do ângulo de incidência.
n n1 2
(1)(2)
O
AD C90º
RODRIGO PENNA:
animar a fig. de forma a realçar o ângulo limite.
RODRIGO PENNA:
animar a fig. de forma a realçar o ângulo limite.
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ÂNGULO LIMITEÂNGULO LIMITE
Existe um ângulo a partir do qual a luz não sai mais,é totalmente refletida (não ocorre absorção).
Existe um ângulo a partir do qual a luz não sai mais,é totalmente refletida (não ocorre absorção).
n n1 2
(1)(2)
O
AD C90º
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CÁLCULO DO ÂNGULO LIMITECÁLCULO DO ÂNGULO LIMITE
Para ângulos de incidência maiores que o LIMITEocorre a REFLEXÃO TOTAL.
Assim: n n o1 1 2 90sen sen
Mas 2 90 o .
E: senL
nn
2
1
LEI DE SNELL: n n1 1 2 2sen sen
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USANDO UM PRISMA COMO “ESPELHO”USANDO UM PRISMA COMO “ESPELHO”
Através da Reflexão Total, um prisma de vidroou cristal como o da figura abaixo pode funcionar
como um espelho.
Através da Reflexão Total, um prisma de vidroou cristal como o da figura abaixo pode funcionar
como um espelho.
45º
A B
C
45º
45º
. 90º
45º
45º
RODRIGO PENNA:
animar o raio da fig.
RODRIGO PENNA:
animar o raio da fig.
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Índice de Refração do vidro“Crown” para diversas cores
Cor n
Vermelho 1,513
Amarelo 1,517
Verde 1,519
Azul 1,528
Violeta 1,532
DISPERSÃO DA LUZ DISPERSÃO DA LUZ
•A experiência demonstra que o índice de refração da luz varia - apresenta pequenas diferenças - para cada cor.
•Logo, cada cor viaja numa velocidade diferente num mesmo meio material.
•A experiência demonstra que o índice de refração da luz varia - apresenta pequenas diferenças - para cada cor.
•Logo, cada cor viaja numa velocidade diferente num mesmo meio material.
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ARCO-ÍRISARCO-ÍRIS
A luz branca se decompõe em 7 cores básicas (monocromáticas) ao atravessar um prisma ou, no caso do arco-íris, uma gota d’água, pois cada uma das cores que a formam sofre um desvio (refração) diferente.
Luz Branca
Luz Branca
Joao Marcio G. Prado:
Não animei este desenho por ser muito complexo.
Espero que tenha ficado bom
Joao Marcio G. Prado:
Não animei este desenho por ser muito complexo.
Espero que tenha ficado bom
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A COR DE UM OBJETOA COR DE UM OBJETO
A luz branca é formada por várias cores. A cor de um objeto depende das suas propriedades de reflexão.
Ex. Um corpo verde, ao receber luz branca, reflete preferencialmente a luz verde absorvendo as outras cores.
A luz branca é formada por várias cores. A cor de um objeto depende das suas propriedades de reflexão.
Ex. Um corpo verde, ao receber luz branca, reflete preferencialmente a luz verde absorvendo as outras cores.
Objeto Verde Objeto Branco Objeto Preto
Joao Marcio G. Prado:
Animação 1 cliq
Joao Marcio G. Prado:
Animação 1 cliq
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LENTESLENTES
• São dispositivos ópticos, muito comuns, cujo funcionamento se baseia nas propriedades da Refração.
• Feitas de vidro, plástico, resina ou outro meio transparente, também poderiam ser feitas de água ou ar.
• São dispositivos ópticos, muito comuns, cujo funcionamento se baseia nas propriedades da Refração.
• Feitas de vidro, plástico, resina ou outro meio transparente, também poderiam ser feitas de água ou ar.
BiconvexaBiconvexa Plano - ConvexaPlano - Convexa
Côncavo -ConvexaCôncavo -Convexa
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LENTESLENTES
BicôncavaBicôncava Plano - CôncavaPlano - Côncava
Convexo -CôncavaConvexo -Côncava
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LENTES ESFÉRICASLENTES ESFÉRICAS
Aquelas cujas faces são “pedaços” de uma circunferência.Chamamos a reta perpendicular às duas faces de Eixoda lente - a reta “que passa no meio dela”.
Aquelas cujas faces são “pedaços” de uma circunferência.Chamamos a reta perpendicular às duas faces de Eixoda lente - a reta “que passa no meio dela”.
Lentes de vidro no ar - Convergente
EIXO
Normal
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LENTES ESFÉRICASLENTES ESFÉRICAS
Lentes de vidro no ar - Divergente
EIXO Normal
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LENTE CONVERGENTELENTE CONVERGENTE
O seu meio é mais grosso que as beiradas.
Representação de lente convergente
EIXO
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LENTE DIVERGENTELENTE DIVERGENTESuas extremidades são mais grossas que seu meio.
Representação de lente divergente.
EIXO
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FOCO DAS LENTES CONVERGENTESFOCO DAS LENTES CONVERGENTES
EIXOF1
f
F1F2 EIXO
Pontos para os quais convergem os raios de luz que chegam paralelos ao eixo (lente convergente) oupara os quais convergem os prolongamentos dosraios (lente divergente).
Pontos para os quais convergem os raios de luz que chegam paralelos ao eixo (lente convergente) oupara os quais convergem os prolongamentos dosraios (lente divergente).
f f
EIXOF2 F1
Joao Marcio G. Prado:
Um clique para cada caso. Lentes
divergentes no próximo slide.
Joao Marcio G. Prado:
Um clique para cada caso. Lentes
divergentes no próximo slide.
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FOCO DAS LENTES DIVERGENTESFOCO DAS LENTES DIVERGENTESJoao Marcio G. Prado:
Um clique para cada caso.
Joao Marcio G. Prado:
Um clique para cada caso.
EIXO F1
f
EIXOF2
f f
F1F2F1EIXO
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OBSERVAÇÃOOBSERVAÇÃO
O fato de a lente ser convergente ou divergente além da própria distância focal depende do materialde que é feita a lente e do meio no qual ela está inserida.
O fato de a lente ser convergente ou divergente além da própria distância focal depende do materialde que é feita a lente e do meio no qual ela está inserida.
AR(n = 1,0)
AR(n = 1,0)
VIDRO (n = 1,5)
F1
ÁGUA(n = 1,3)
ÁGUA(n = 1,3)
VIDRO (n = 1,5)
F1
GLICERINA(n = 1,5)
GLICERINA(n = 1,5)
VIDRO (n = 1,5)
CS2
(n = 1,6)CS2
(n = 1,6)
VIDRO (n = 1,5)
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EQUAÇÃO DAS LENTESEQUAÇÃO DAS LENTES
A mesma usada para os espelhos esféricos e a mesma convenção de sinais.
A mesma usada para os espelhos esféricos e a mesma convenção de sinais.
A BAB
DD
i
o
' '
F1F2
A
A’
B’
Do Di
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BIBLIOGRAFIABIBLIOGRAFIABeatriz Alvarenga e Antônio Máximo, Curso de
Física, volume 2.