Refração da luz e Lentes 2 – Propriedades e Aplicações da Luz

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Ciências Físico-químicas - 8º ano de escolaridade
Unidade 1 – SOM E LUZ
Refração da luz e lentes
• Unidade 1 – Som e Luz
Objetivos
•
Relacionar a refração da luz com as diferentes velocidades de propagação em meios distintos.
•
Associar a dispersão da luz à separação das cores na luz branca;
•
Saber em que condições ocorre a reflexão total;
•
Conhecer o funcionamento do olho humano;
•
Saber como funcionam as lentes com base na refração da luz;
•
Identificar que tipos de lentes corrigem certos defeitos de visão.
•
Compreender o funcionamento das lentes com base na refração da luz para reconhecer a sua
importância e aplicabilidade na vida real.
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• Unidade 1 – Som e Luz
Refração da luz e Lentes
A palhinha que se encontra colocada dentro de um copo de vidro com água, parece que
está partida.
Os raios de luz são desviados do seu percurso quando atravessam a superfície de
separação de dois meios transparentes  Refração da luz
A refração da luz ocorre quando a luz, ao incidir na superfície de separação de dois
meios transparentes, passa de um meio para outro, geralmente, com mudança de direção.
A forma como os raios se desviam depende das caraterísticas dos meios que são atravessados e
podem distinguir através do chamado índice de refração (n) -
que
se
um factor numérico igual ou superior a um,
relacionado com a rapidez de propagação da luz no meio considerado através da expressão:
=


onde,
n – índice de refração,
c – velocidade da luz no vazio (m/s)
r – velocidade da luz no meio considerado (m/s)
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• Unidade 1 – Som e Luz
Refração da luz e Lentes
Exemplos da refração da luz ocorrida na superfície de separação de dois meios transparentes
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• Unidade 1 – Som e Luz
Refração da luz e Lentes
A refração dá-se quando um raio de luz, a viajar num meio transparente,
encontra outro meio transparente.
Parte do raio é refletida, obedecendo às leis da reflexão, sendo a outra
parcela transmitida para o segundo meio.
O
raio
incidente,
refletido
e
refratado
encontram-se todos no mesmo plano.
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• Unidade 1 – Som e Luz
Refração da luz e Lentes
O ângulo de refração depende do ângulo de incidência  , e das propriedades dos dois meios, mais
precisamente, da velocidade da luz nos dois meios.
a) Quando a luz se move de um meio onde a sua
velocidade é maior para um meio onde a sua
velocidade é menor, o ângulo de refração,  , é
menor do que o ângulo de incidência,  .
b)
Quando a luz s move de um meio onde a sua
velocidade é menor para um meio onde a sua
velocidade é maior, o ângulo de refração,  , é
maior do que o ângulo de incidência,  .
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• Unidade 1 – Som e Luz
Refração da luz e Lentes
A mudança de direção dos raios resulta do facto de a luz se propaga com velocidades diferentes nos dois meios
transparentes.
Quando a luz passa do ar para a água ou para
o vidro, a sua velocidade de propagação
diminui e, por isso, os raios luminosos
mudam de direção aproximando-se da
normal N.
Quando a luz passa da água ou do vidro, a
sua velocidade de propagação aumenta e,
por isso, os raios luminosos mudam de
direção afastando-se da normal N.
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• Unidade 1 – Som e Luz
Refração da luz e Lentes
Quando a luz incide perpendicularmente à superfície de separação dos dois meios, a passagem da luz de um meio
transparente para outro ocorre sem, mudança de direção.
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• Unidade 1 – Som e Luz
Refração da luz e Lentes
O que acontece às propriedades da luz, quando esta entra num meio transparente diferente?
• A velocidade da luz varia de meio material para meio material, logo não é uma propriedade
fundamental
• A frequência é uma propriedade fundamental das ondas.
• Quando uma onda incide num meio transparente, vinda, por exemplo, do ar, o número de
oscilações completas que faz por segundo, antes de entrar, é igual ao número de oscilações
completas quando volta a emergir.
• Se a frequência se alterasse dentro do meio, tinham que estar a surgir ou desaparecer oscilações
algures, o que não faz sentido!
• Como  = v / f e a frequência não se altera (é uma constante), o comprimento de onda é
diretamente proporcional à velocidade. Logo, a grandeza que se altera, quando a luz atravessa
a fronteira entre dos meios transparentes, é o comprimento de onda.
• Quanto menor for a velocidade da luz num meio, menor será o seu comprimento de onda.
A frequência mantém-se inalterada em todos os meios.
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