A Refração e Suas Leis
Por: Mateus Costa • 13/12/2019 • Trabalho acadêmico • 3.906 Palavras (16 Páginas) • 170 Visualizações
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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:
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