REFRAÇÃO E REFLEXÃO DA LUZ

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUI
CCN- CENTRO DE CIÊNCIAS DA NATUREZA
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
DISCIPLINA: FÍSICA EXPERIMENTAL IV
DISCENTE: MARIA LETICIA VEGA

REFRAÇÃO

E

REFLEXÃO DA LUZ

INTEGRANTES:    MARCOS VITOR
                                                                                                   JOÃO VICTOR                  
                                                                                                   LUANA DO AM.
                                                                                                   LUIZ
                                                                                                   FÁBIO

TERESINA-PI
26 DE MARÇO DE 2018

RESUMO

  Quando se incide um feixe de luz, a luz pode mudar de orientacão dependendo do meio em que ela estava inicialmente e do que ela se encontra, sendo dita pela Lei de Snell. A lei de Snell afirma que o indice de refracão de um meio pelo indice do meio inicial é igual ao seno do ângulo de incidencia do feixe luminoso pelo seno do ângulo de refracao.Quando a luz tem os meios diferentes, ela pode refletir e/ou refratar.Se o meio é o mesmo entao a luz segue o mesmo sentido logo nao ha alteracao no percurso da luz. Reflexao é um fenomeno que ocorre quando a luz reflete, ja refracão, quando ela passa pelo meio. Pode-se dizer que a refracão acontece quando o raio de incidencia forma um angulo com a normal da superficie do novo meio, de 0 à 90 graus ou de 270 à 360 graus.Ja a reflexão é quando o feixe incide e forma, com a superficie, um angulo de 90 à 270 graus.Quando o feixe refringido e o refletido possuem 90 graus entre eles, o feixo de lux é chamado de polarizado. Quando o feixo de luz é polarizado, pode-se afirmar que o angulo de incidencia complementa-se com o de refracão, formando assim, um angulo de 90 graus. Nesse caso, o seno do angulo de refracão torna-se o cosseno de angulo de incidencia. Graças a isso é possivel colocar a variacão da refracão dos meios em funcão de apenas um ângulo, chamado de ângulo de Brewster (ou ângulo de polarização), que é o angulo de incidência nesse caso em especifico.É dito que o angulo de Brewster possuem diversas utilidades, como a diminuicao da luz ao refletir ou refratar.

Introdução

A observação de fenômenos luminosos tem fascinado o homem desde as mais remotas eras. A propagação retilínea da luz por exemplo, já era conhecida na época dos Babilônios e, a igualdade entre os ângulos de incidência e reflexão, datam dos ensinamentos da escola de Platão (400 a.C.) onde nasceram as bases da Óptica Geométrica."De todos os fenômenos o mais apaixonante é o da refração. Suas inúmeras manifestações e diversificadas aparências desde os tempos mais remotos instigaram a imaginação humana ao sonho e a fantasia. As abordagens e especulações de caráter ora místico, ora científico, em torno do assunto tem sido uma constante nos diversos graus de desenvolvimento da humanidade. Os   fenômenos   da   óptica   geométrica   são   compatíveis   com   a   teoria   corpuscular   da   luz,   da qual   se   costuma   (erroneamente)   citar   Newton   como   principal   partidário.   Porém Newton foi quem primeiro se referiu ao “desvio angular do feixe de luz transmitido” por refração. No entanto, a lei que governa o comportamento da luz quando ela se propaga através de uma interface que separadois meios transparentes pode ser deduzida a partir do Princípio de Fermat considerando a geometriasimplesmente ou ambos. Posteriormente, a lei de Snell-Descarte foi formulada com uma consequência da natureza da Eletromagnética da luz.

Teoria

Reflexão e Refração

A Reflexão, bem como o nome diz, é o evento que ocorre quando um raio incide sobre uma superfície formando um ângulo θa com o eixo normal à superfície, e é refletido formando um ângulo θr com o eixo normal à superfície.

    A Refração ocorre quando um raio incide sobre uma superfície, que separa dois meios, formando um ângulo θa com a normal e, ao invés de ser refletido, o raio passa de um meio para o outro, agora formando um raio θb com a normal.

[pic 1]

Quando uma onda de luz atinge uma superfície lisa separando dois meios transparentes a e b, geralmente uma parte da luz é refletida e uma parte da luz é refratada.É por isso que, por exemplo, quando você está na rua e olha através do vidro para dentro de uma loja, você observa a reflexão da rua (reflexão) e o que está no interior da loja (refração).

O índice de refração

O índice de refração de um material (n) possui grande importância no estudo da ótica geométrica. Ele é dado por

[pic 2]

Onde c é a velocidade da luz no vácuo, que vale 3×108 m/s, e v é a velocidade da luz no interior do material. Assim, quanto maior o índice de refração, menor será a velocidade da luz no material. No vácuo, n=1. Faz sentido, certo? Afinal, no vácuo, v=c.Vimos que, quando a luz passa de um meio para o outro, a sua velocidade varia. Entretanto, a sua frequência permanece constante. Assim, os únicos valores que variam de um meio para o outro são a velocidade v e o comprimento de onda λ. Como a velocidade da onda v, a frequência f e o comprimento de onda λ estão relacionados por

[pic 3]

Substituindo na fórmula do índice de refração n, nós podemos reescrevê-lo como função do comprimento de onda no vácuo  e do comprimento de onda no material . Dado por:[pic 4][pic 5]

[pic 6]

Pra finalizar, tem uma observação que é muito válida! É muito importante você saber que o índice de refração  não possui unidade de medida.[pic 7]

Propriedades da Reflexão e Refração

Existem 3 propriedades que são fundamentais para o entendimento dos fenômenos de reflexão e refração, são elas:

1. O raio incidente, o raio refletido, o raio refratado e a normal à superfície estão sempre no mesmo plano;
2. O ângulo de reflexão  e o ângulo de incidência  são iguais para qualquer comprimento de onda e em qualquer par de materiais a e b. Logo:[pic 8][pic 9]

=[pic 10][pic 11]