A Reflexão e a Refração da Luz

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Óptica I

Prof. Eduardo Acedo Barbosa

Autor: Emerson de Faria matrícula: 16102772

SÃO PAULO

2018

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Sumário

Apresentação        4

Introdução        4

Fenômenos da luz        4

A reflexão e a refração da luz        4

As leis da reflexão        5

Primeira lei        6

Segunda lei        6

Leis de refração        7

Índice de refração        9

Lentes        10

Determinação do ângulo de um prisma usando um goniômetro        13

1. Introdução        13

2. Objetivo        13

3. Materiais Utilizados        13

4. Procedimentos        14

5. Resultados        14

Determinação do índice de refração e do número de Abbé de um prisma        15

1. Introdução        15

2. Objetivo        15

3. Materiais utilizados        15

4. Procedimentos        16

5. Resultados        16

Determinação do índice de refração de líquidos usando o refratômetro de Abbé        17

1. Introdução        17

2. Objetivo        17

3. Materiais utilizados        18

4. Procedimento        18

5. Resultados        18

Tabela 3 - Índices de refração práticos        19

Conclusão        19

Referências Bibliográficas        20

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Apresentação

O objetivo deste relatório é demonstrar na prática as leis da reflexão, da refração e as propriedades das lentes a partir dos experimentos realizados no Laboratório de Óptica, os quais serão descritos com detalhes ao longo deste trabalho.

Introdução

Óptica é o ramo da física que estuda os fenômenos relacionados à luz. A óptica explica os fenômenos da reflexão, refração, e difração.

O estudo da óptica divide-se em duas partes:

Óptica geométrica: nessa parte são estudados os fenômenos ópticos relacionados às trajetórias seguidas pela luz. Para isso é necessária a noção de raio de luz e as leis que regulamentam o comportamento desses raios.

Óptica física: é a parte da óptica que estuda os fenômenos ópticos levando-se em conta a teoria sobre a composição da luz.

Essa parte da física é muito presente no cotidiano, sua aplicação vai desde o uso dos óculos ao uso dos mais eficientes e sofisticados equipamentos utilizados para pesquisas científicas como, por exemplo, os aparelhos de telescópio e microscópio. São algumas das aplicações da óptica: 

• Na correção de defeitos visuais;
• Na construção de instrumentos de observação como, por exemplo, os telescópios e microscópios;
• Utilizado em câmeras fotográficas e na cinematografia.

 Entre muitas outras aplicações.

Fenômenos da luz

A reflexão e a refração da luz

A reflexão da luz é um dos fenômenos mais comuns envolvendo a propagação da luz. A reflexão ocorre quando a luz incide sobre a superfície de separação entre dois meios com propriedades distintas. A reflexibilidade é a tendência dos raios de voltarem para o mesmo meio de onde vieram.

Quando a luz incide sobre uma superfície separando dois meios, podem ocorrer dois fenômenos distintos: reflexão da luz e refração da luz. Parte da luz volta e se propaga no mesmo meio no qual a luz incide (a reflexão da luz). A outra parte da luz passa de um meio para o outro propagando-se nesse segundo. A esse último fenômeno (no qual a luz passa de um meio para o outro) damos o nome de refração da luz.

Os dois fenômenos ocorrem concomitantemente. Pode haver predominância de um fenômeno sobre o outro. Que fenômeno predominará vai depender das condições da incidência e da natureza dos dois meios.

Se a superfície de separação entre os dois meios for plana (por exemplo, superfície de um metal) e polida (uma superfície regular) então a um feixe incidente de raios luminosos paralelos corresponderá um feixe refletido de raios luminosos igualmente paralelos. A reflexão nesse caso será denominada de regular.

Se a superfície de separação apresentar rugosidades a reflexão será difusa. A luz será espalhada em todas as direções. Se considerarmos um feixe de raios luminosos incidentes paralelos, os raios refletidos irão tomar as mais diversas direções. A grande maioria dos objetos reflete a luz de uma maneira difusa. Isso nos permite vê-lo de qualquer posição que nos situarmos em relação a ele.

Parte da luz é absorvida pelo objeto. Diferentes materiais absorvem luz de forma diferente e por isso vemos objetos das mais variadas cores.  

As leis da reflexão

Para entendermos as leis que regem o fenômeno da reflexão precisamos introduzir as definições de planos de incidência da reflexão e ângulos de incidência. Quando o raio de luz incidir sobre a superfície de separação entre dois meios, ela o fará num ponto P sobre a superfície. Por um ponto qualquer de uma superfície podemos fazer passar uma reta que fura o plano e que é perpendicular a ele. Só existe tal reta (reta N, normal à superfície).