Quimica

Disponível somente no TrabalhosFeitos
  • Páginas : 10 (2408 palavras )
  • Download(s) : 0
  • Publicado : 12 de abril de 2013
Ler documento completo
Amostra do texto
Físico-Química Experimental II
Bacharelado em Química Engenharia Química

Prof. Dr. Sergio Pilling

Prática 11 – Refratometria. Determinação do índice de refração de líquidos.

1) Objetivos da aula
Nesta experiência serão investigadas o índice de refração de diferentes líquidos (ex. água, etanol e soluções de sacarose). Determinação da concentração de açúcar (BRIX) em líquidos diversos.Determinação do teor de umidade no mel.

2) Introdução
Lei de Snell-Descartes, também conhecida como lei de Snell ou lei de Descartes ou ainda, simplesmente, lei de refração, se resume a uma expressão que dá o desvio angular sofrido por um raio de luz ao passar para um meio diferente do qual ele estava percorrendo. Cada meio apresenta um tipo "resistência" a passagem da radiação. Essaresistência também depende do comprimento de onda da radiação. Essa tal "resistência" é conhecida como índice de refração (n) uma grandeza adimensional definida pela expressão:

feixe incidente

feixe refletido

n

c v

[1]

onde c = 3 x 108 m/s é a velocidade da luz no vácuo e v é a velocidade da luz num certo meio. De modo geral, a velocidade da luz nos meios materiais é menor que c; e assim,em geral, teremos n > 1. Por extensão, definimos o índice de refração do vácuo, que obviamente é igual a 1.

feixe refratado ou transmitido

nvacuo  1

Fig. 1

A velocidade da radiação (onda) é dada pela equação v = λ . f, onde λ é o comprimeto da onda e f a sua frequência. Experimentalmente observa-se que em cada meio material, a velocidade diminui com a freqüência, isto é, quanto"maior" a frequência, "menor" a velocidade.

Portanto, concluímos que o índice de refração aumenta com a frequência. Quanto "maior" a frequência, "maior" o índice de refração. A velocidade de propagação da luz no ar depende da frequência da luz, já que o ar é um meio material. Porém essa velocidade é quase igual a c = 3 x 108 m/s para todas as cores. Ex.: índice de retração da luz violeta no ar =1,0002957 e índice de refração da luz vermelha no ar = 1,0002914. Portanto, nas aplicações, desde que não queiramos uma precisão muito grande, adotaremos o índice de refração do ar como aproximadamente igual ao do vácuo que é igual a 1:

nar  1
Fís.-Qui. Exp. 2 – Prática 11: Refratometria.Determinação do índice de refração de líquidos. 1

Considerando um sistema estático (fonte, receptor e meioparados) a freqüência da onda propagada é constante ou seja não muda durante a refração ou reflexão, isso nos leva a escrever a relação.

n
Índice de refração em diferentes meios

c  f

[2]

O índice de refração (também conhecido pela variável nD) alem de mudar com o comprimento de onda também muda com a temperatura. Na tabela abaixo temos um exemplo do índice de refração da águadestilada em diferentes temperaturas.

3) Continuidade Óptica
Consideremos dois meios transparentes 1 e 2 e um feixe de luz dirigindo-se de 1 para 2. Para que haja feixe refratado é necessário que n1  n 2 . Quando n1 = n2, não há luz refletida e também não há mudança na direção da luz ao mudar de meio; dizemos que há continuidade óptica. Quando temos um bastão de vidro dentro de um recipientecontendo um líquido com o mesmo índice de refração do vidro, a parte do bastão que está submersa, não refletindo a luz, fica "invisível".

4) Leis da Refração
Consideremos dois meios transparentes 1 e 2 e um feixe estreito de luz monocromáctica, que se propaga inicialmente no meio 1, dirigindo-se para o meio 2. Suponhamos, ainda, que uma parte da luz consiga penetrar no meio 2 e que a luz tenhavelocidades diferentes nos dois meios. Nesse caso, diremos que houve Refração.
Fís.-Qui. Exp. 2 – Prática 11: Refratometria.Determinação do índice de refração de líquidos. 2

O raio que apresenta o feixe incidente é o raio incidente, e o raio que apresenta o feixe refratado é o raio refratado ou transmitido.

A primeira lei da Refração
O raio incidente, o raio refratado e a normal, no ponto...
tracking img