Capítulo 1 Refração da luz

(1)

X SAIR

Capítulo 1

Refração da luz

R OBE R T O VAM OS /TY BA

(2)

Esquema de uma Onda Eletromagnética

B→Campo Magnético

E→Campo Elétrico

(3)

X SAIR

Animação de uma Onda Eletromagnética

(4)

LUZ BRANCA - POLICROMÁTICA



É formada por uma infinidade de radiações

(5)

X SAIR

Refração da luz

Passagem da luz de um meio

a outro, envolvendo

mudança na velocidade

de propagação.

S Y L VI A C OR D AI Y PHOTO L IBR AR Y /ALAM Y /O T HER -I M AG E S 1 Refração da luz

(6)

Velocidade da luz (c)



No vácuo: 3

•

10

8

m/s.



Em outro meio: depende da densidade deste.

S C IE N C E PHOTO S /ALAM Y / OT HER -I M AG E S

(7)

X SAIR

Índice de refração absoluto (n)

É a razão entre a velocidade da luz no vácuo c e a

velocidade da luz no meio considerado v:

(8)

Índices de refração de alguns meios materiais

Meio material

Índice de refração (n)

Ar

1,00

Água

1,33

Vidro

1,50

Glicerina

1,90

Álcool etílico

1,36

Diamante

2,42

Acrílico

1,49

(9)

X SAIR

Índices de refração: mesmo meio e luzes

diferentes

Luz monocromática

Índice de refração (n) de um bloco de vidro

Violeta

1,532

Azul

1,528

Verde

1,519

Amarela

1,517

Alaranjada

1,514

Vermelha

1,513

1 Refração da luz

(10)

1

a

_{lei: o raio incidente (RI), a normal à superfície de}

separação (N) e o raio refratado (RR) estão no mesmo plano.

Leis da refração

Meio 1

Meio 2

Plano de

incidência

(11)

X SAIR

Leis da refração

2

a

_{lei (Snell-Descartes): a razão entre o seno do ângulo}

de incidência ( i ) e o seno do ângulo de refração ( r )

depende apenas dos meios nos quais a luz se propaga.

^

_^

(12)

Consequências da lei de Snell-Descartes

(Diminuição

de velocidade)

Meio 1

Meio 2

(13)

X SAIR

Consequências da lei de Snell-Descartes

(Aumento de

velocidade)

Meio 1

Meio 2

(14)

Consequências da lei de Snell-Descartes

Meio 1

Meio 2

(15)

X SAIR

Refração em um bloco de vidro

S C IE N C E PHOTO S /ALAM Y / OT HER -I M AG E S 1 Refração da luz

(16)

Princípio do menor tempo de Fermat

PHOTO R E S E AR C HER S /LAT IN S T O C K

Areia

Mar

N

(17)

X SAIR

(18)

Atmosfera

Posição

aparente

(19)

X SAIR

FIGURINHA JÁ SABE RESPONDER?

Por que as estrelas parecem piscar no céu?

G IOVANN I BEN IN T E N D E / S HU T T E R S T OC K I M AG E S 1 Refração da luz

(20)

(21)

X SAIR R OBE R T O VAM OS /TY BA

Capítulo 2

Reflexão total

(22)

ÂNGULO LIMITE DE INCIDÊNCIA – ( L )

É o menor ângulo de incidência da luz em uma superfície

de separação entre dois meios a partir do qual ela é

totalmente refletida.

(23)

X SAIR

DETERMINAÇÃO DO ÂNGULO LIMITE (L)

2 Reflexão total

(24)

(25)

X SAIR

REDUÇÃO DO CAMPO DE VISÃO

(26)

O BRILHO DOS DIAMANTES

Luz branca

Mais do que

24º, de modo que toda luz é refletida Internamente.

Menos do que 24º, de modo que toda luz é refratada. G E OR G E B. D IE BOL D /C O R BI S /LAT IN S T O C K

(27)

X SAIR

MIRAGEM NA ESTRADA

(28)

MIRAGEM NA ESTRADA

D . L E VE S Q U E /S C IE N C E PH O T O L IBRARY /L A T IN S T O C K

(29)

X SAIR

MIRAGEM NO DESERTO

(30)

MIRAGEM NO DESERTO

M AXI M IL IAN W E IN Z IE R L /ALAM Y /LAT IN S T O C K

(31)

X SAIR

ENEM 2015 – QUESTÃO 55 PROVA AMARELA

Será que uma miragem ajudou a afundar o Titanic? O fenômeno ótico conhecido como Fata Morgana pode fazer com que uma falsa parede de água apareça sobre o horizonte molhado. Quando as condições são favoráveis, a luz refletida pela água fria pode ser desviada por uma camada incomum de ar quente acima, chegando até o observador, vinda de muitos ângulos diferentes. De acordo com estudos de pesquisadores da Universidade de San Diego, uma Fata Morgana pode ter obscurecido os icebergs da visão da tripulação que estava a bordo do Titanic. Dessa forma, a certa distância, o horizonte verdadeiro fica encoberto por uma névoa escurecida, que se parece muito com águas calmas no escuro.

O fenômeno ótico que, segundo os pesquisadores, provoca a Fata Morgana é a a) ressonância. b) refração. c) difração. d) reflexão. e) difusão.

(32)

ENEM 2010 – QUESTÃO 47 PROVA AZUL

As ondas eletromagnéticas, como a luz visível e as ondas de rádio viajam em linha reta em um meio homogêneo. Então as ondas de rádio emitidas na região litorânea do Brasil não alcançariam a região amazônica do Brasil por causa da curvatura da terra. Entretanto sabemos que e possível transmitir ondas de rádio entre

essas localidades devido a ionosfera.

Com a ajuda da ionosfera, a transmissão de ondas planas entre o litoral do Brasil e a região amazônica é possível por meio da:

a) reflexão b) refração c) difração d) polarização e) interferência

(33)

(34)

FIBRAS ÓPTICAS

K E VI N C U R T IS /S C IE N C E PHOTO L IBR AR Y /LAT IN S T OC K

Bainha Isolamento Capa

Casca

Núcleo

A fibra óptica é um filamento de sílica ou vidro

ultrapuro extremamente fino e flexível, e sua

estrutura é composta por uma capa protetora,

interface e núcleo. A transmissão dos dados é

feita como auxílio de um fotoemissor que

transforma sinais elétricos em pulsos de luz.

(35)

X SAIR

JÁ SABE RESPONDER?

A luz pode fazer curvas?

K E VI N C U R T IS /S C IE N C E PHOTO L IBR AR Y /LAT IN S T OC K 2 Reflexão total

(36)

R OBE R T O VAM OS /TY BA

Capítulo 3

Refração em dioptros planos

e em lâminas de faces paralelas

(37)

X SAIR

DIOPTRO PLANO

PH O T O RE S E A RC HE RS /L A T IN S T O C K

3 Refração em dioptros planos e em lâminas de faces paralelas

Imagem

Objeto

(38)

REFRAÇÃO NO DIOPTRO PLANO

(39)

X SAIR

REFRAÇÃO NO DIOPTRO PLANO

Observador

(40)

REFRAÇÃO NEGATIVA

(41)

X SAIR

REFRAÇÃO NEGATIVA

(42)

LÂMINA DE FACES PARALELAS

S C IENC E P H OTOS / ALAMY / OTHER -I M AG ES

(43)

X SAIR

LÂMINA DE FACES PARALELAS – DUPLA

REFRAÇÃO

Vidro

Ar

(44)

ENEM 2010 – QUESTÃO 84 PROVA AZUL

Um grupo de cientistas liderado por pesquisadores do instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), nos Estados Unidos, construiu o primeiro metamaterial que apresenta valor negativo do índice de refração relativo para a luz visível. Denomina-se metamaterial um material óptico artificial, tridimensional, formado por pequenas estruturas menores do que o comprimento de onda da luz, o que lhe dá propriedades e comportamentos que não são encontrados em materiais naturais. Esse material tem sido

chamado de "canhoto".

Disponível em: http://www.invocaçãotecnologica.com.br. Acesso em: 28 abr. (adaptado).

Considerando o comportamento atípico desse metamaterial, qual é a figura que representa a refração da luz ao passar do ar para esse

(45)

(46)

Já sabe responder?

D AN S U Z IO/P HOT O R E S E AR C HER S /LAT IN S T O C K

Por que a profundidade

de uma piscina parece

diminuir quando ela está

cheia de água?

(47)

X SAIR R OBE R T O VAM OS /TY BA

Capítulo 4

(48)

DISPERSÃO DA LUZ

S C IE N C E PHOTO L IBR AR Y /LAT IN S T O C K E D U A RD O S A N T A L IE S T RA/C ID

(49)

X SAIR

Prisma óptico

4 Dispersão da luz / prismas

Aresta

(50)

ARCO-ÍRIS

As gotas de água da chuva funcionam como prismas,

dispersando a luz branca em um arco colorido.

S C IE N C E PHOTO L IBR AR Y /LAT IN S T O C K S HI G E JI AS AN O/C OR BI S /LAT IN S T OC K