A Refração da Luz
Por: Matheus Rocha • 27/11/2018 • Pesquisas Acadêmicas • 1.027 Palavras (5 Páginas) • 139 Visualizações
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 | 7° | 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) |
5° | 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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