FAESO – FACULDADE ESTÁCIO DE SÁ DE OURINHOS
BACHARELADO EM ENGENHARIA DE PRODUÇÃO
Aula 08
Óptica Geométrica – Refração,
Dióptros e Lentes Esféricas
Física Experimental II
Prof. Ms. Alysson Cristiano Beneti
OURINHOS-SP
2012
Fenômenos da Óptica Geométrica:
Refração
Regular:
Aplicações: Refração em lâmina de
faces paralelas, prismas
e lentes finas (delgadas)
Difusa:
Dispersão da Luz
As cores componentes da
LUZ BRANCA:
Vermelho
Alaranjado
Amarelo
Verde
Azul
Anil
Violeta
Refração da Luz
É o fenômeno da passagem da luz de um meio de propagação para outro
com variação da velocidade de propagação e desvio de trajetória.
Exceção: Se a incidência da luz na fronteira de separação dos meios for
perpendicular, não há desvio na trajetória da luz.
Exemplo:
Refração da Luz
A refringência de um meio de propagação determina se
haverá maior ou menor variação na velocidade da luz e
consequentemente no desvio de trajetória que sofrerá. Esta
refringência é representada pelo índice de refração n.
Índice de refração
do meio de
propagação
Unidade de
medida:
adimensional
Velocidade da luz
no vácuo
3.108m/s
Velocidade da luz
no meio de
propagação
3.108m/s
Refração da Luz
Alguns valores de índice de refração
V=225.000km/s
Índices de refração de acordo com a
cor da luz monocromática
V=200.000km/s
V=125.000km/s
1ª Lei: Raio de luz incidente (a),
raio de luz refratado (c) e reta
normal (N), são coplanares.
2ª Lei: O quociente entre o seno
do ângulo de incidência e o seno
do ângulo de refração é constante.
nA  sen i  nB  sen r
Estudo da 2ª Lei da Refração
Quando a luz passa do meio menos refringente para o
meio mais refringente ela se aproxima da reta normal.
Estudo da 2ª Lei da Refração
Quando a luz passa do meio mais refringente para o
meio menos refringente ela se aproxima da reta normal.
Reflexão Total da Luz
2
90º
1
n1  sen i  n2  sen r
n1  sen L  n2  sen 90º
Ângulo Limite
L
n2
sen L 
n1
Reflexão Total da Luz
Miragem
Fibra Óptica
Bordos Espessos
Bordos Finos
(delgados)
Lentes Esféricas
Símbolos
Lentes Esféricas
Sendo n2 o índice de refração do material de que é feito a lente
e n1 o índice de refração do meio onde a lente está imersa,
temos:
Casos mais
comuns
Veja os
exemplos
abaixo:
Lentes Esféricas
O: centro óptico da lente
delgada.
F : foco principal objeto.
F':foco principal imagem.
A distância de F a O é igual à
distância de F' a O e é
chamada distância focal f.
A : ponto antiprincipal objeto.
A': ponto antiprincipal imagem.
A distância de A a O é igual à distância
de A' a O e é
igual a 2f.
Lentes Esféricas – Raios Notáveis
Todo raio de luz que incide numa lente paralelamente ao eixo principal emerge
numa direção que passa pelo foco principal F'.
Todo raio de luz que incide na lente numa direção que passa pelo foco
principal objeto F emerge paralelamente ao eixo principal.
Lentes Esféricas – Raios Notáveis
Todo raio de luz que incide, passando pelo centro
óptico O, atravessa a lente sem se desviar.
Todo raio de luz que incide na lente numa direção
que passa por A emerge numa direção que passa por A'.
Lentes Esféricas – Construção de Imagens
Convergente
Objeto colocado antes do ponto antiprincipal objeto (A)
Imagem = Real, Invertida e altura menor
Lentes Esféricas – Construção de Imagens
Convergente
Objeto colocado sobre o ponto antiprincipal objeto (A)
Imagem = Real, Invertida e de mesma altura
Lentes Esféricas – Construção de Imagens
Convergente
Objeto colocado entre o foco principal objeto (F) e o ponto antiprincipal objeto (A)
Imagem = Real, Invertida e de Maior altura
Lentes Esféricas – Construção de Imagens
Convergente
Objeto colocado sobre o foco principal objeto (F)
Imagem = Imprópria
Lentes Esféricas – Construção de Imagens
Convergente
Objeto colocado entre o foco principal objeto (F) e o centro óptico (O)
Imagem = Virtual, Direita e de Maior altura
Lentes Esféricas – Construção de Imagens
Divergente
Diante de uma lente divergente, qualquer que seja a posição do objeto as
características da imagem são sempre iguais.
Imagem = Virtual, Direita e de menor altura