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Aula7-55: Reflexão e refração
É o fenômeno físico responsável por fazer com que um feixe de luz (ou qualquer outra onda eletromagnética) altere a sua trajetória ao se defrontar com um obstáculo. Neste fenômeno, a luz, ao deparar-se com uma barreira, terá a passagem pelo menos parcialmente impedida, fazendo com que o seu sentido de propagação se altere.
➔ Leis da reflexão: Existem duas leis gerais que regem o fenômeno da reflexão:
Primeira lei: O raio incidente, o raio refletido e a reta normal são coplanares, isto é, estão num mesmo plano.
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Segunda lei: O ângulo formado entre o raio incidente e a reta normal é igual ao ângulo formado entre esta reta e o raio refletido.
➔ Modos de reflexão: Um feixe de luz pode ter os seus raios luminosos refletidos de dois modos distintos:
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É o fenômeno físico responsável por fazer com que a luz (ou qualquer outra onda eletromagnética) altere a sua velocidade ao passar de um meio a outro. Observe a figura ao lado. Uma onda eletromagnética possui uma “largura”, e quando esta onda penetra um outro meio, parte da frente de onda penetrará primeiro, enquanto que outra parte ainda se manterá no meio originário. A parte já inserida no novo meio passará a ter a velocidade deste meio e fará, portanto, que a onda desvie a sua trajetória, mudando de direção. Note que para que ocorra este desvio é necessário que onda penetre o novo meio obliquamente (Veja a animação abaixo). |
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◦ Penetração perpendicular |
◦ Penetração oblíqua |
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➔ Índice de refração: O índice de refração é uma grandeza física adimensional que indica a intensidade da velocidade da luz em um determinado meio. Esta grandeza é obtida a partir da razão entre a velocidade da luz no vácuo (c = 3.108 m/s) pela velocidade da luz no meio analisado.
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Vácuo |
1,00 |
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Ar |
≅ 1,00 |
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Gelo |
1,31 |
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Água |
1,33 |
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Vidro |
1,50 |
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Diamante |
2,42 |
➔ Lei de snell-descartes: Esta lei nos informa o ângulo de desvio (se houver desvio) que um raio de luz sofre ao passar de um meio a outro.
Se propusermos uma análise mais pormenorizada da equação acima apresentada, perceberemos que sempre que um raio de luz passa de um meio menos refringente a um meio mais refringente, este raio se aproxima da normal. Enquanto que um raio que vai do meio mais refringente ao menos refringente, se afasta da normal. Obs.: Se o ângulo entre o raio incidente e a normal for de 0°, então, embora o raio não mude a trajetória, mudará de velocidade, fazendo com que haja, então, refração.
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Perceba que os dois triângulos que fazem divisa, um de ângulo Multiplicando a razão no numerador e no denominar pela velocidade da luz, surgirá os índices de refração:
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➔ REFLEXÃO TOTAL DA LUZ
Conforme enuncia-nos a lei de Snell-Descartes, quando um raio de luz passa de um meio mais refringente para um meio menos refringente, ele passa sofrendo uma alteração de trajetória, afastando-se da normal. No entanto, se este raio inicidir sobre a superfície separadora com um ângulo grande o bastante, este afastamento da normal será tal que impilirá o raio de luz a permanecer no meio originário, provocando a reflexão total da luz.
Obs.: A reflexão total só pode ocorrer em casos em que a luz incide de um meio mais refringente a um meio menos refringente. Caso ocorra o contrário, a luz sempre refratará; observe a figura abaixo:
Movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV)
