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2° Relatório de Experimental II - Refração Da Luz
2° Relatório de Experimental II - Refração Da Luz
2° Relatório de Experimental II - Refração Da Luz
Alunos:
Thiago Lucena Dias – 119110065
Wesley Oliveira de Andrade – 119110563
CAMPINA GRANDE – PB
09/07/2021
1. INTRODUÇÃO
A refração da luz se trata de um fenômeno óptico que ocorre quando existe uma
mudança de direção em um feixe de luz que atinge uma superfície que divide dois meios
diferentes. A diferença nos índices de refração dos meios ocasiona o desvio no raio que
atravessa a superfície de separação dos meios.
Além disso, a refração também possui suas leis. No geral, este fenômeno é dividido
em duas leis. A primeira lei da refração diz que o raio refratado está no plano de
incidência, ou seja, esses raios de luz incidente e refratados, juntamente com a reta
normal, são retas coplanares. Já a segunda lei da refração, afirma que para dois meios
dados, o ângulo de incidência e o ângulo de refração possuem senos que estão numa razão
constante. Dessa forma, quando o ângulo de incidência varia, o ângulo de refração varia
de um modo que os senos dos ângulos continuam constantes.
1.1. Objetivo
Este relatório tem como objetivo evidenciar as leis da refração da luz através de
uma série de procedimentos realizados em laboratório. Bem como, avaliar
características importantes nas propriedades do feixe luminoso em diferentes lentes,
índice de refração e nos raios incidentes e refratados.
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● Perfil em acrílico semicircular;
● Diafragma com cinco fendas;
● Suporte metálico para o disco;
● Perfil em acrílico biconvexo;
● Lente de vidro convergente biconvexa com Ø = 50mm, DF = 50mm, em moldura
plástica com fixação magnética;
● Lente de vidro plano côncava Ø = 50mm, DF = 100mm, em moldura plástica com
fixação magnética,
● Letra F vazada em moldura plástica com fixação magnética; trena de 2m;
● Anteparo para projeção com fixador magnético.
● Perfil em acrílico retangular (dióptro plano).
2. PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS
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2.4. Distância focal de uma lente convergente
3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
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Assim, o experimento realizado corrobora os postulados ou lei da Refração da
Luz, cujos enunciados encontram-se descritos a seguir:
2º Lei: Para dois meios dados, o seno do ângulo de incidência e o seno do ângulo
de refração estão numa razão constante.
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3.2. Refração da luz: Lente convergente
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Figura 2: Trajetória de um feixe luminoso em uma lente convergente. Fonte: própria.
Observa-se ainda que numa lente convergente, o foco é real, uma vez que é o
resultado do cruzamento dos raios refratados propriamente ditos com o eixo principal
da lente. Desse modo, é possível elencar as propriedades do feixe luminoso para uma
lente convergente, conforme segue:
1ª Propriedade: Raio central – todo raio de luz que atravessa a lente passando pelo
centro óptico não sofre desvio;
2ª Propriedade: Raio paralelo – todo raio de luz que incide na lente paralelamente
ao seu eixo principal se refrata passando pelo foco imagem;
3ª Propriedade: Raio focal – Todo raio de luz que incide na lente passando pelo
foco do objeto se refrata paralelamente ao eixo principal.
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Figura 3: Elementos de uma lente divergente. Fonte: Própria.
Observa-se ainda que numa lente divergente, o foco é virtual, uma vez que é o
resultado do cruzamento do prolongamento dos raios refratados com o eixo principal
da lente, e não dos raios refratados propriamente ditos. Desse modo, é possível elencar
as propriedades do feixe luminoso para uma lente divergente, conforme segue:
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1ª Propriedade: Raio central – todo raio de luz que atravessa a lente passando pelo
centro óptico não sofre desvio;
2ª Propriedade: Raio paralelo – todo raio de luz que incide na lente paralelamente
ao seu eixo principal se refrata passando pela direção do foco imagem;
3ª Propriedade: Raio focal – Todo raio de luz que incide na lente passando pela
direção do foco imagem se refrata paralelamente ao eixo principal.
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Tabela 3: Distâncias 𝐷0 , 𝐷𝑖 e 𝑓, dimensões 𝐼 e 𝑂 e algumas relações.
Além disso, como o objeto foi posicionado apenas em distâncias maiores que a
distância focal da lente, as imagens projetadas são do tipo real. Ademais, nos casos
em estudo, as imagens serão invertidas, pois esta condição da imagem ocorre quando
o objeto se encontra antes do centro de curvatura da lente, ou entre este e o foco.
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3.5. Dióptro plano
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4. CONCLUSÃO
Em linhas gerais, a partir dos experimentos realizados neste relatório, foi possível
verificar a veracidade e a importância das leis de refração da luz mediante o uso dos
diferentes tipos de lentes.
Para o procedimento de determinação do índice de refração, observou-se que este
corresponde a razão entre os senos dos ângulos incidente e refratado. E que, portanto,
permanece constante independentemente da angulação do feixe de luz, pois é uma
característica do material. Com relação a reflexão total, verificou-se que cada material
apresenta um ângulo limite para que ocorra a refração.
Tratando sobre lentes convergente, conclui-se que as mesmas possuem um foco real.
Uma vez que este é o resultado do cruzamento do feixe dos raios refratados com o eixo
principal da lente.
Na perspectiva das lentes divergente, verificou-se que o foco das mesmas é virtual.
Pois, são o resultado do cruzamento do prolongamento do feixe de raios refratados com
o eixo principal da lente.
Por fim, com relação ao dióptro plano é possível concluir que o raio incidente, ao ser
refratado pelo mesmo, sofre um desvio lateral, contudo apresenta um ângulo de refração
igual ao ângulo de incidência.
5. REFERÊNCIAS
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6. ANEXOS (PREPARAÇÃO)
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𝐷×sin(𝑖−𝑟)
4) Mostre que o afastamento lateral x será dador pela equação: 𝑥 = , onde
cos 𝑟
D é a largura do dióptro, i é o ângulo de incidência e r é o ângulo de refração.
e ainda,
𝐷
cos 𝜃2 = 𝐴 .
1 𝐴2
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Sabe-se que um feixe luminoso que incide paralelamente ao eixo principal de uma
lente apresenta o comportamento de convergência, diretamente ou por seus
prolongamentos, na direção de um ponto específico, denominado foco principal.
7) Como é possível identificar o foco de uma lente esférica côncava?
Experimentalmente.
Para a determinação experimental do foco de uma lente esférica côncava, basta fazer
incidir sobre uma de suas faces um feixe de raios luminosos, paralelamente ao eixo
principal da mesma. Dessa forma, os raios convergirão para um ponto específico, que
corresponde ao foco da lente côncava. Em virtude dessa propriedade, o foco deste tipo de
lente é real.
8) Como é possível identificar o foco de uma lente esférica convexa?
Experimentalmente.
Para a determinação experimental do foco de uma lente esférica convexa, basta fazer
incidir sobre uma de suas faces um feixe de raios luminosos, paralelamente ao eixo
principal da mesma. Dessa maneira, o prolongamento dos raios refratados convergirá para
um ponto específico, que corresponde ao foco da lente convexa, sendo, portanto, um foco
virtual.
9) Fazer ilustração dos elementos principais de uma lente delgada convergente?
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