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Refração da Luz
Esta experiência se propõe medir o índice de refração de um material transparente a partir do estudo das relações de refração da luz. Novamente é impraticável a obtenção de séries extensivas de medidas e são, portanto, encaminhados alguns critério adicionais que auxiliam na estimativa das incertezas.
Variação da velocidade de propagação da luz quando ocorre mudança de meio. Esta variação quase sempre vem acompanhada de desvio do raio luminoso.
· Índice de Refração Absoluto de um meio (N):
N = c / V N meio , c = Velocidade da luz no vácuo , V = Velocidade da luz no meio;
- Vácuo: c : N(vácuo) = 1
- Ar: V(ar) : N(ar) = (aproximadamente) 1;
- Água: V(água) : N(água) > 1;
- Vidro: V(vidro) : N(vidro) > 1 ; Conclusão: N > ou igual 1. Obs.: N mede a dificuldade que a luz encontra em viajar. · Índice de Refração Refração Relativo: NA,B = NA / NB = VB / VA · Leis da Refração: o 1º - Raio Incidente (RI) , Reta Normal (N) e Raio Refratado (RR) são coplanares; o 2º - Snell Descartes: N1. Sen i = N2. Sen r
Refração Atmosférica
- A luz, ao entrar na atmosfera terrestre, sofre pequenas variações ao passar dentre as diversas camadas de ar.
- Pela refringência ser diretamente proporcional a densidade, a luz desvia do menos refringente para o mais refringente, aproximando-se da reta normal;
- Quando chega perto do chão existe um ar super aquecido de menor densidade que provoca um desvio do meio mais refringente para o mais refringente, provocando, as vezes, a reflexão total. Isso caracteriza as miragens e as impressões de asfalto molhado que temos;
Reflexão e Refração
Quando um pulso de uma corda atinge uma extremidade (que pode ser fixa ou livre) nota-se que ele volta e, esse fenômeno é denominado reflexão de um pulso. Extremidade fixa: Quando o pulso de um corda choca-se com uma extremidade fixa, o pulso volta tendo sofrido um inversão de fase, ou seja, reflexão com inversão de fase, onde o suporte da corda exerce uma força de reação em sentido contrário. Extremidade livre: Quando o pulso de corda atinge um extremidade livre, ele volta não sofrendo um inversão de fase, isto é, sofre um reflexão sem inversão de fase. Isso acontece porque a extremidade livre não exerceu a força de reação esperada e, assim o eixo movimenta-se para cima e para baixo acompanhando o movimento do pulso. Considere agora um sistema de duas cordas diferentes onde uma é mais pesada que a outra. Com o sistema montado produz-se um pulso na extremidade da corda de menor densidade linear em direção da corda de maior densidade. O que ocorre é que para a corda de menor densidade, a corda de maior densidade funcionará como uma extremidade fixa, no entanto esta sofrerá uma refração de pulso onde parte do pulso da corda de menor densidade passa para a corda de maior densidade. Assim o pulso refratado sai na mesma fase em que foi recebido, ou seja, se o pulso estiver para cima, o pulso refratado também estará para cima e
ângulo na água chega a 49,75o (CO), o ângulo do feixe no ar passa a ser 90o
(OD), isto é, o raio de luz sai rasante à superfície da água. Esse ângulo de 49,75o é o ângulo crítico para a luz que sai da água para o ar. E, se a incidência se der
com um ângulo maior que o ângulo crítico, 60o (EO), por exemplo? Nesse caso, toda a luz se reflete na superfície e volta para a água (OF). Isso se chama de reflexão total. Quando o ângulo é menor que o ângulo crítico, a luz se reflete e se transmite, ao mesmo tempo. Mas, quando o ângulo é maior que o ângulo crítico, toda a luz se reflete. É por isso que esse fenômeno se chama de reflexão total. Quanto maior o índice de refração do meio de onde sai a luz, menor o ângulo crítico. Portanto, maior a chance de haver reflexão total.
Refração no Diamante
Quanto maior o índice de refração de um material transparente, menor o ângulo crítico. Depois que um feixe de luz entra em um material de grande índice de refração, só sai se incidir, internamente, com um ângulo menor que o ângulo crítico. O diamante tem um índice de refração n = 2,40. Com esse valor do índice de refração, o ângulo crítico do diamante (em relação ao ar) é pouco maior que
24o. Uma vez dentro do diamante, a luz só sai se incidir na superfície interna com
um ângulo menor que esse. De 24o até 90o a luz se reflete de volta.
Fonte: coladaweb
