Nesta apresentação, vamos
investigar...
•Refracção
da luz
•Reflexão total
•O arco íris
Refracção da luz
Refracção da luz


A refracção é um fenómeno óptico.
Ocorre quando a luz atravessa a superfície de separação de
dois meios ópticos diferentes.
ar
vidro
Os raios luminosos ao passarem de um meio óptico
para outro meio diferente, mudam de direcção.
Porquê?
A velocidade de propagação da luz no vazio é de 300.000
km/s.
A velocidade de propagação da luz depende do meio:
• velocidade na água: 225.000 km/s
• velocidade no vidro: 197.000 km/s
Refracção da luz

Fenómeno óptico que ocorre quando uma onda, que se
propaga num determinado meio, é transmitida para outro
meio onde se propaga com velocidade diferente.
Refracção da luz
ângulo de
incidência
ar
normal
vidro
ângulo de
refracção
Refracção da luz

Quando um raio luminoso passa:
normal
ar
vidro
ângulo de incidência > ângulo de refracção
• se a luz passa de um meio de maior velocidade para
um meio de menor velocidade, o raio refractado
aproxima-se da normal.
Refracção da luz

Quando um raio luminoso passa:
normal
ângulo de incidência < ângulo de refracção
água
ar
• se a luz passa de um meio de menor velocidade para
um meio de maior velocidade, o raio refractado afasta-se
da normal.
Refracção da luz

Quando a luz incide perpendicularmente à superfície:
ar
vidro
Muda de velocidade
Não muda de direcção
Questão:
Um rapaz acende uma lanterna quando se encontra
debaixo de água.
Qual dos raios (X, Y ou Z) representa correctamente o raio
refractado?
A
raio X.
B
raio Y.
C
raio Z.
D
todos.
Por que é que o lápis nos parece partido quando
está parcialmente imerso em água?
Por que é que o lápis nos parece partido quando
está parcialmente imerso em água?
Os objectos imersos em água aparentam estar mais
próximos devido à refracção da luz
Refracção da luz

Se lançares uma moeda à piscina, por exemplo:
I
O
Profundidade
real
“Se quiseres pescar usando uma lança, deves apontá-la
para o local exacto onde vês o peixe.”
Concordas com esta afirmação?
Claro que sim.

Não, porque, devido à refracção da luz, o peixe não se
encontra exactamente no local onde o vejo. Encontrase a uma profundidade maior.
Não, porque o tamanho do peixe é diferente quando
está dentro de água.
No pôr-do-sol, quando a luz atinge a superfície do mar, qual
(quais) destes fenómenos ocorre(m)?

A luz é reflectida para o ar.


A luz sofre refracção.
A luz é absorvida pela água e a temperatura da água
aumenta.
Reflexão total da luz


Já vimos que a luz quando a passa do vidro para o ar , por
exemplo, sofre refracção.
Se o ângulo de incidência for inferior a 42º, ocorre, ao
mesmo tempo, a reflexão e a refracção da Luz.
ar
vidro
Reflexão total da luz

O ângulo de incidência para o qual corresponde um ângulo
de refracção de 90º chama-se ângulo limite. Para o
vidro, por exemplo, esse valor é de 42º.
raio refractado
ar
vidro
42º
Se o ângulo de incidência for igual a 42º, a amplitude do ângulo
de refracção é de 90º.
Reflexão total da luz


Se o ângulo de incidência for superior ao ângulo limite (a
42º, no caso do vidro) ocorre, apenas, a reflexão da Luz.
Designa-se por REFLEXÃO TOTAL da LUZ.
ar
vidro
Reflexão total
>42º
Reflexão total da luz


O fenómeno de reflexão total da luz ocorre quando a luz passa de
um meio óptico onde se propaga a menor velocidade para outro
onde se propaga com maior velocidade, com um ângulo de
incidência superior ao ângulo limite.
Ao ângulo limite corresponde a um ângulo de refracção igual a
90º. Nota que o ângulo limite é diferente consoante os
meios ópticos em causa.
Fibras ópticas

As fibras ópticas são fibras
(fios) de vidro ou de plástico
transparente, muito flexíveis
e finas (por vezes mais finas
do que um cabelo humano),
em que a luz se propaga
através de sucessivas
reflexões totais.
As cores do arco íris
O arco-íris


A luz branca é policromática e resulta da sobreposição de
luzes monocromáticas.
Uma luz monocromática tem uma cor bem definida, isto é,
a sua frequência é bem definida.
Espectro da luz visível
Frequência crescente
Dispersão da luz

À decomposição da luz policromática nas componentes
monocromáticas chama-se dispersão da luz.
Dispersão da luz



A dispersão da luz branca deve-se
à refracção.
As componentes da luz branca
sofrem desvios diferentes porque
têm velocidades diferentes
quando passam do ar para o
vidro.
A luz branca sofre refracção ao
encontrar o vidro; no interior do
prisma, volta a ocorrer refracção
quando a luz passa para o ar.