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A Refração da Luz

Por:   •  27/11/2018  •  Pesquisas Acadêmicas  •  1.027 Palavras (5 Páginas)  •  139 Visualizações

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Introdução:

        Neste experimento serão analisadas as leis da refração da luz por lentes. Veremos como funcionam as leis da refração para lentes convergentes e divergentes. Verificaremos o índice de refração de um determinado meio através de estudos, e com lentes convergentes e divergentes, estudaremos a posição do foco, e sua distância focal. Com o dioptro plano, verificaremos o desvio lateral do raio incidente e o raio refratado.

Material utilizado:

        Para realização do experimento, serão utilizados uma fonte de luz branca, um diafragma com uma fenda, lente de vidro convergente plano-convexa, disco giratório com escala angular e respectivo suporte, perfil em acrílico semicircular, diafragma de cinco fendas, perfil em acrílico biconvexo, perfil em acrílico bicôncavo, lente convergente biconvexa com DF 50mm e 100mm, letra F vazada em moldura plástica, anteparo e perfil em acrílico retangular(dioptro plano).

Procedimentos experimentais:

Determinação do Índice de Refração de um Material:

        Montou-se o equipamento colocando o cavaleiro metálico com o diafragma de uma fenda e a lente convergente anexadas, à frente da fonte de luz. Em seguida, colocou-se o disco giratório à frente do cavaleiro, e regulou-se o raio de luz, de forma que o mesmo ficasse perpendicular ao eixo do disco. Colocou-se o perfil semicircular regulado, de forma que o raio incidente perpendicular ao eixo do perfil se refratasse também perpendicularmente. Em seguida, variou-se o ângulo de incidência do raio de luz de 10° em 10°, e mediu-se o ângulo de refração, anotando os dados em uma tabela. Depois, girando o perfil em 180°, refez-se o experimento variando o ângulo de incidência de 5° em 5°.

Refração da Luz (Lente Convergente):

        Montou-se o equipamento semelhantemente ao experimento anterior, porém substituindo o diafragma de uma fenda pelo de cinco fendas, e o perfil semicircular pelo biconvexo. Colocou-se o perfil próximo à borda do disco, e em seguida, pôs-se um papel embaixo do perfil para desenhar os raios refratados.

Refração da Luz (Lente Divergente):

        Montou-se o equipamento da mesma forma do experimento com a lente convergente, porém substituindo o perfil biconvexo pelo bicôncavo.

Distância Focal de uma Lente Convergente:

        Montou-se o equipamento colocando-se quatro cavaleiros metálicos à frente da fonte de luz, sendo respectivamente anexados uma lente convergente biconvexa, uma letra F vazada, outra lente e um anteparo.

Dioptro Plano:

        Montou-se o equipamento semelhante ao procedimento do experimento de refração da luz, porém substituindo o diafragma de cinco fendas pelo de uma fenda, e o perfil biconvexo por um perfil retangular (dioptro plano), ajustando para que o raio incidisse perpendicularmente ao eixo do perfil, e refratasse também perpendicularmente. Em seguida, girou-se o disco 30°, e desenhou-se no papel os raios incidente e refratado.

Resultados:

Determinação do Índice de Refração de um Material:

        Obteve-se a seguinte tabela para os ângulos de incidência e reflexão do raio:

Ângulo de Incidência (I)

Sen(I)

Ângulo de Reflexão (R)

Sen(R)

Sen(I)/Sen(R)

10°

0,174

0,122

1,424

20°

0,342

14°

0,242

1,413

30°

0,5

20°

0,342

1,461

40°

0,643

25,5°

0,435

1,493

50°

0,766

31°

0,515

1,487

Tabela I

Em seguida, girando-se o disco, obteve-se a seguinte tabela:

Ângulo de incidência(i)

Sen(i)

Ângulo de Refração(r)

Sen(r)

Sen(i)/Sen(r)

0,09

7,5°

0,13

0,67

10°

0,17

15°

0,26

0,67

15°

0,26

23°

0,39

0,66

20°

0,34

34°

0,52

0,66

25°

0,42

39,5°

0,64

0,66

30°

0,50

48,5°

0,75

0,67

35°

0,57

59°

0,86

0,67

40°

0,64

73°

0,96

0,66

45°

0,71

-

-

-

Tabela II

Refração da Luz (Lente Convergente):

Ao incidir os feixes de luz sobre o perfil, pudemos perceber que a luz se refratava do outro lado, convergindo para um ponto em comum, o foco, que estava a 10,5 cm do centro da lente. O desenho obtido encontra-se em anexo.

        

Refração da Luz (Lente Divergente):

        Semelhantemente ao experimento anterior, pudemos perceber que a luz se refratava do outro lado do perfil, divergindo para diversas direções, porém, os prolongamentos dos raios divergentes convergiam para um ponto em comum, o foco, que estava a 11 cm do centro da lente. O desenho obtido encontra-se em anexo.

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