Refração e reflexão - prática física experimental iv

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PRÁTICA 1 – FÍSICA EXPERIMENTAL IV 1. Material utilizado  01 fonte de luz branca 12V – 21W, chave liga-desliga, alimentação bivolt e sistema de posicionamento do filamento;  01 base metálica 8 x 70 x 3cm com duas mantas magnéticas e escala lateral de 700mm;  01 diafragma com uma fenda;  01 lente de vidro convergente plano-convexa com moldura plástica com fixação magnética;  01 lente de vidroconvergente biconvexa com 50mm, DF 50mm, em moldura plástica com fixação magnética (decomposição da luz);  01 lente de vidro biconvexa 50mm, DF 100mm, em moldura plástica com 60mm, DF 120mm, em

fixação magnética (decomposição da luz);  01 cavaleiro metálico;  01 suporte para disco giratório;  01 disco giratório 23cm com escala angular e subdivisões de 1º;  01 perfil em acrílicosemicircular. 2. Introdução e fundamentação teórica Reflexão e refração são fenômenos muito comuns que estão relacionados à propagação da luz. Quando a luz está se propagando em um determinado meio e atinge uma superfície, como um bloco de vidro transparente, por exemplo, parte dessa luz retorna para o meio no qual estava se propagando. Este fato é chamado de reflexão da luz. Já a outra parte da luz quepassa para o outro meio, é a refração da luz. Esses dois fenômenos ocorrem de forma simultânea, no entanto, pode acontecer de um prevalecer sobre o outro, mas isso depende da natureza dos meios que a luz esta incidindo e das condições de incidência (Fig. 1)

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Figura 1 – Refração e reflexão da luz

De maneira simples podemos dizer que a reflexão é o ato da luz ser refletida para o meio queestava se propagando. A reflexão luminosa é regida por duas leis que são:  Primeira Lei – diz que o raio incidente, o raio refletido e a normal pertencem ao mesmo plano.  Segunda Lei – diz que o ângulo de reflexão é igual ao ângulo de incidência, ou seja, r = i. A refração da luz é responsável por uma série de fenômenos ópticos que acontecem no cotidiano, como por exemplo, o fato de a profundidadede uma piscina parecer menor do que realmente é. Esse fenômeno acontece em razão da diferença entre os meios de propagação. Podemos definir a refração como sendo o fenômeno que consiste na mudança de direção de propagação dos feixes de luz quando essa passa de um meio para outro. No ano de 1620, o matemático e astrônomo holandês Snell Descartes descobriu uma relação para calcular o ângulo dedesvio dos raios solares. Essa relação leva o seu nome, Lei de Snell, e pode ser escrita da seguinte forma:

Onde

e

são os índices de refração, e

e

são os ângulos de

incidência e refração respectivamente. No presente experimento, vamos estudar reflexão e refração da luz, a fim de obter os seguintes objetivos: - Estudar a reflexão da luz em espelhos planos (Leis da reflexão); -Determinar o índice de refração do acrílico em relação ao ar (Refração I); - Determinar o índice de refração do acrílico em relação ao ar (Refração II); - Decomposição da luz branca através de um prisma.

3. Procedimento experimental

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I. Montou-se o esquema para a refração I, mostrado a seguir;

II. Ajustou-se a fenda e a lente, a fonte de luz; III. Colocou-se um espelho plano sobre o disco,para verificação da lei da reflexão; IV. Colocou-se o acrílico em cima do disco; V. Girou-se o disco, variando o ângulo de incidência (i) de 5 em 5°, até 45°, anotando os respectivos valores do ângulo de reflexão (r); VI. Mudou-se a posição do acrílico, montando o esquema da refração II, mostrado a seguir;

VII. Repetiu-se o procedimento V; VIII. Retirou-se o acrílico, e colocou-se um prismasobre o disco, observando a decomposição da luz branca. 4. Resultados e discussões As tabelas 1 e 2 mostram, respectivamente, os dados referentes as refrações I e II: i° 5 10 15 20 25 30 35 40 45 sen i r° sen r sen i / sen r 0,08716 3 0,05234 1,666667 0,17365 6 0,10453 1,666667 0,25882 9 0,15643 1,666667 0,34202 12,5 0,21644 1,6 0,42262 15,5 0,26724 1,612903 0,5 19 0,32557 1,578947 0,57358 22...
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