A Refração e Suas Leis

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS

CAMPUS ARAPIRACA

FÍSICA LICENCIATURA

Relatório de Aula Prática

A REFRAÇÃO E SUAS LEIS

Discentes: Mateus Silva Costa

                  Paulo Victor Santos Lima

                  Maximine Soares da Silva

                 

             

Docente: Prof. Dr. Willamys Cristiano Soares Silva

Arapiraca - AL, Dezembro de 2019

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS

CAMPUS ARAPIRACA

FÍSICA LICENCIATURA

A REFRAÇÃO E SUAS LEIS

Relatório do experimento acima citado realizado no laboratório de física 4, sob orientação do professor Willamys Cristiano, como requisito para avaliação da disciplina Laboratório de Física 4.

Arapiraca - AL, Dezembro de 2019

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO TEÓRICA        04

2. OBJETIVOS GERAIS        06

3. EXPERIMENTO 1: A Refração e Suas Leis - Os Dióptros        06

3.1 Material Utilizado        06

3.2 Procedimento Experimental        07

3.3 Resultados e Discussões        07

4. EXPERIMENTO 2: A Reflexão Total        09

4.1 Materiais Utilizados        09

4.2 Procedimento Experimental        10

4.3 Resultados e Discussões        7

5. EXPERIMENTO 2: A Refração e a Disperção da Luz Nos Prismas        12

4.1 Materiais Utilizados        12

4.2 Procedimento Experimental        13

4.3 Resultados e Discussões        13

6. CONCLUSÃO        18

REFERÊNCIAS        19

1. INTRODUÇÃO TEÓRICA  

A velocidade da luz mede o espaço percorrido pelas ondas eletromagnéticas a cada segundo. No vácuo, as ondas eletromagnéticas propagam-se com velocidade constante de, aproximadamente, 299.792.458 metros por segundo. A letra c, usada para representar a velocidade da luz no vácuo, tem origem do latim celeritas, que significa rapidez.

O Sistema Internacional de Unidades (SI) utiliza a velocidade da luz para definir sua unidade de distância, o metro. De acordo com o SI, o metro corresponde ao espaço percorrido pela luz durante o tempo de 1/299.792.458 s. Além do metro, existem unidades astronômicas que são definidas a partir da velocidade da luz, como o ano-luz, que mede a distância percorrida pela luz no vácuo e é equivalente a 9,46 trilhões de quilômetros.

Alguns estudiosos importantes da antiguidade, como Aristóteles de Estagira e Heron de Alexandria, acreditavam que, apesar de muito alta, a velocidade da luz tinha um valor finito. Em 1638, o físico italiano Galileu Galilei fez diversos experimentos para aferir a velocidade da luz. Sem sucesso, Galileu inferiu que os aparelhos de medida da época não eram suficientemente precisos para medir o tempo de propagação da luz de um ponto a outro. Ole Romer, astrônomo dinamarquês, divulgou em 1676 medidas mais precisas da velocidade da luz. Para tanto, ele percebeu que a duração do eclipse de algumas das luas de Júpiter era maior em certas épocas do ano, logo, a Terra estaria mais distante dessas luas nessas ocasiões.

Dessa forma, a luz proveniente delas levaria mais tempo para chegar à Terra. Em 1849, o francês Armand Hyppolyte Fizeau apresentou uma medida da velocidade da luz muito mais precisa que as medidas anteriores. A velocidade da luz é afetada pelo índice de refração do meio no qual se propaga. Quanto maior for o índice de refração de um meio no qual a luz propaga-se, menor será sua velocidade. O índice de refração absoluto é dado pela razão da velocidade da luz no vácuo (c) pela velocidade da luz no meio (v):

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No qual, n é índice de refração, c é velocidade da luz no vácuo e v é velocidade da luz no meio. O índice de refração absoluto é adimensional, isto é, não apresenta uma unidade física, tratando-se, portanto, de um número. Além disso, esse número é sempre maior que 1. A Tabela 1 apresenta alguns índices de refração.

Meio	Índice de Refração
Ar	1
Água (20º C)	1,33
Etanol (20º C)	1,36
Diamante	2,41
Cristal de quartzo	1,55
Vidro	1,5

Tabela 1: Índices de refrações de alguns materiais.

Fonte: Velocidade da Luz. Disponível em: .

James Clerk Maxwell desenvolveu as equações do eletromagnetismo, usadas para descrever a luz como uma onda eletromagnética transversal. Os cálculos feitos por Maxwell permitiram determinar a velocidade da luz por meio de constantes físicas mais fundamentais do meio em que a luz propaga-se: permissividade elétrica (ε0) e permeabilidade magnética (μ0) do vácuo. A forma alternativa que representa a equação da velocidade da luz é dada por:

c = [pic 4]

É possível determinar a velocidade da luz a partir de algumas de suas características, como seu comprimento de onda e sua frequência que é dada por uma fórmula chamada de relação de dispersão: