Quimica

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. Essa resistência 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 =