Optica Geométrica: Reflexão e Refração
Por: Sara • 29/10/2018 • 1.580 Palavras (7 Páginas) • 274 Visualizações
...
Seja um raio de luz que se propaga de A a B atravessando a superfície que separa os dois meios no ponto conforme mostrado na figura 1.[pic 7]
O seguinte passo é deduzir o tempo que demora o raio para percorrer e .[pic 8][pic 9]
Sejam e as velocidades de propagação da luz no primeiro e segundo meio respectivamente.[pic 10][pic 11]
[pic 12][pic 13]
[pic 14]
Se buscarmos o valor de x quando t é mínimo, é equivalente ao encontramos o valor de x para o qual a função derivada de t assume valor 0. Então,
[pic 15][pic 16][pic 17][pic 18][pic 19]
Procedimento Experimental
1) Parte A: Refração
Para a reprodução dos experimentos foram utilizados os seguintes componentes:
- Trilho graduado
- Disco graduado e sua base (Ray Table Degree Scale)
- Fenda única (Slit Mask)
- Fenda Múltipla (Multiple Split Mask)
- Lente cilíndrica (Cylindrical Lens)
- Fonte de luz
- Suporte
- Anteparo
O experimento foi dividido em duas etapas, na primeira eta será verificada a Lei da Refração e na segunda etapa o fenômeno da Dispersão.
Para a elaboração da primeira parte do experimento utiliza-se uma montagem conforme descrita na Figura 1:
[pic 20]
Após a montagem do aparato experimental, será observado o comportamento da luz ao incidir sobre a interface plana da lente cilíndrica. Pede-se para observar o comportamento da luz ao incidir ortogonalmente à interface e em seguida pede-se para variar o ângulo de incidência da luz girando-se o disco graduado de 10 em 10º, no sentido horário e anti-horário e anotar os ângulos dos raios refratados em uma tabela (Tabela 1) para posteriormente observar as principais características do feixe luminoso e a refração no acrílico.
2) Parte B: Reflexão Total e Dispersão
Na segunda etapa da atividade experimental pede-se para analisar o raio de luz ao incidir sobre a superfície curva da lente e seu comportamento, dessa vez ocorrerá de modo diferente, já que a 1ª refração não altera a trajetória do feixe de luz é possível observar dois novos fenômenos: o da reflexão total e o fenômeno da dispersão.
A montagem é feita conforme exposto na Figura 3.
[pic 21]
Quando a luz branca incide sobre uma superfície curva que separa dois meios surge um leque de cores. Esse fenômeno é denominado dispersão da luz e acontece em razão da diferença de incidência de refração, como também da diferença de velocidade de propagação do feixe de luz. A dispersão é definida como sendo a separação da luz em vários componentes espectrais com diferentes frequências. Esse fenômeno acontece devido à diferença dos índices de refração que separa os meios.
Resultados e Discussão
Tabela 1:
[pic 22]
sen[pic 23]
[pic 24]
(Horário)
sen[pic 25]
(Horário)
[pic 26]
(Anti-Horário)
sen[pic 27]
(Anti-Horário)
0º
0
0º
0
0º
0
10º
0,173648
7º
0,121869
7º
0,121869
20º
0,34202
13º
0,224951
13º
0,224951
30º
0,5
20º
0,34202
20º
0,34202
40º
0,642788
26º
0,438371
26º
0,438371
50º
0,766044
31º
0,515038
31º
0,515038
60º
0,866025
36º
0,587785
36º
0,587785
70º
0,939693
40º
0,642788
40º
0,642788
80º
0,984808
42º
0,669131
...