Indice de refração da luz

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA

INDICE DE REFRAÇÃO

Acadêmicos:

Maringá
Setembro, 2013
INTRODUÇÃO TEÓRICA:
Quando a luz passa de um meio para outro, sua velocidade aumenta ou diminui devido às diferenças das estruturas atômicas das duas substâncias, ou de suas densidades ópticas ou índices de refração. O índice de refração absoluto de um meio pode ser obtido experimentalmente e é dado pela relação: (1)
Onde c= velocidade da luz no vácuo e v= velocidade da luz para um comprimento de onda específico num certo meio
O índice de refração da luz no vácuo é considerado arbitrariamente como sendo igual a 1, que é praticamente aquele obtido para o ar: 1,00029 (temperatura de 15o C e 1 atm de pressão). De fato, tratamos o índice de refração de um mineral de forma relativa, comparando-o com o do vácuo (ou ar), ou seja, quantas vezes o seu índice de refração é maior do que aquele do vácuo, e, portanto, uma grandeza adimensional, que é derivado da expressão: (2)
Pela equação prevemos que quando um feixe de luz atravessa a superfície de separação de dois meios transparentes, sua velocidade é alterada. Como consequência, há uma mudança na direção de propagação do feixe de luz, quando a incidência é oblíqua em relação à superfície Fig.(23-a), o que não acontece se a incidência for perpendicular Fig.(23-b). A este fenômeno é dado o nome de refração.

Figura 1: Percurso de um raio de luz ao passar de um meio para outro.

θ1 - ângulo de incidência; θ2 - ˆangulo de refração;
N - normal á superfície de separação.

O índice de refração relativo, do meio (2), em relação ao meio (1), obedece a equação

n2,1 = n2 / n1 = sen θ1 / sen θ2. (3)

Quando a luz passa de um meio mais refringente para outro menos refringente, o raio refratado se afasta da normal. A Fig.(2) mostra váriosraios divergindo de uma fonte pontual, em um meio (1), cujo índice de