Laboratório de Física – Roteiro Experimental
Reflexão e Refração
Objetivos:
Verificar as leis da Reflexão
Verificar qualitativamente e quantitativamente a lei de Snell
Observar a dispersão da luz em um prisma
Materiais:
Fonte Luminosa
Banco Ótico
Diafragma colorido
Conjunto de Prismas, Espelhos e Lentes
Aquário
Vara
Procedimentos:
Fig1.: Materiais a serem utilizados no experimento.
Na introdução teórica o grupo deve resumir os assuntos: dispersão da luz e
polarização.
1.
Posicione a vara no interior do aquário conforme a figura abaixo. Para cada um dos referenciais
abaixo: Desenhe a posição real e a posição aparente da vara. Escolha um ponto da vara e
desenhe a trajetória dos raios de luz que levam a formação da imagem aparente deste ponto, após
o prolongamento dos raios de luz.
•
•
•
•
No ponto A próximo ao lado esquerdo do aquário.
Em um ponto localizado em frente a face lateral maior do aquário.
Retire a vara do aquário. Coloque uma moeda próxima a face lateral menor. Olhe rente a
superfície da água do lado oposto a moeda e descreva o observado, justificando
Observe a reflexão da moeda na superfície da água
2.
Faça a montagem conforme a figura 6 abaixo:
Reflexão e Refração – Ótica
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3.
4.
Ajuste a lâmpada de modo que seu filamento fique paralelo as aberturas do diafragma colorido.
Coloque o slide colorido sobre o lado plano da lente convergente e variando a distância entre a
lente e a lâmpada faça com que os raios de luz fiquem paralelos sobre o disco graduado e o raio
branco fique sobre a linha A-B.
Coloque o prisma triangular sobre o disco graduado e determine as posições em relação ao raio
incidente para que este mude sua direção de 90o e 180o . Faça o esboço destas situações no
espaço abaixo:
90º
Reflexão e Refração – Ótica
180º
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5.
Com o prisma semicircular colocado sobre o disco graduado conforme a figura 2 abaixo, faça as
medidas dos ângulos de incidência θ1 e do ângulo de refração θ2 e complete a tabela a seguir:
θ1( graus)
θ2
sen θ1
sen θ2
sen θ1 / senθ2
5
15
32
45
58
73
6.
Coloque o prisma semicircular como mostra a figura 8 e
determine o ângulo limite
interna total.
θlim
no qual ocorre reflexão
θ
θr
θlim = ________________
θ
7.
Vamos verificar experimentalmente a equação para o ângulo de desvio proposta no problema 31,
página 58 do livro texto. Uma informação extra é que a luz passa simetricamente através do
prisma quando o ângulo de desvio é mínimo. Utilize o prisma triangular neste caso. Escreva
Reflexão e Refração – Ótica
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abaixo os valores do ângulo do prisma α e do ângulo de desvio mínimo δ . Observe e anote a
ordem das cores na dispersão através do prisma
α = ________________
δ = ________________
Ordem das cores: ______________________________________________________
Faça um esboço com o raio incidente, o prisma, o raio refratado nas duas faces do prisma e o
espectro após a dispersão
Tarefas
1) Faça o desenho para cada uma das situações observadas no procedimento 1. A vara observada de
vários pontos de vista( observadores) e a moeda, no ângulo limite e a reflexão na superfície da água.
Trace raios de luz que justifiquem cada situação.
2) Tire uma xerox da figura 4. Desenhe em escala as reflexões internas/refrações sofridas pelo raio
refratado até sair da esfera de vidro ou se refletir internamente pelo menos 3 vezes, utilizando as leis
da refração e reflexão. Utilize nar = 1,0 e lembre-se que nprisma =1,9.
3) Por que o raio de luz ao incidir na superfície interna do prisma triangular não passa para o ar.
(procedimento 4 )?
4) Complete a tabela realizando os cálculos solicitados
5) Na tabela você obteve um valor constante para a razão sen θ1 / senθ2 ? Justifique. Faça o gráfico: sen
θ1 x senθ2. Obtenha uma estimativa para o índice de refração do plexiglass a partir deste gráfico.
6) Calcule o valor do índice de refração do plexiglass a partir do ângulo limite.
7) Por que utilizamos o prisma semicircular nos ensaios acima?
8) Verifique a validade da equação do problema 31 utilizando como valor para o índice de refração a
média dos valores determinados acima. Calcule o valor de δ e compare com o valor experimental.
9) Justifique a seqüência de cores observada no procedimento 7.
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