Reflexão e Refração

1. Determine o índice de refração da água usando a Lei de Refração de Snell (Lei de Refração) e encontre o ângulo crítico para reflexão interna total.

1. Obtenha um tanque de refração especializado com uma fonte de luz.
2. Encha o tanque de refração com água e ligue a fonte de luz. Direcione o feixe da fonte de luz para a metade do tanque cheia de água. Pode ser necessário apagar as luzes da sala.
3. Use o prolongador no tanque de refração para medir o ângulo de incidência do feixe (o ângulo medido na metade do tanque cheio de água) e o ângulo de refração (o ângulo medido na metade do tanque cheio de ar) para a interface água-ar no tanque.
4. Utilize os ângulos medidos e o índice de refração para ar (n_ar = 1,00) para calcular o índice de refração da água.
5. Repita as etapas anteriores para alguns ângulos de incidente variando de 0° a pouco menos de 90°.
6. À medida que o ângulo do incidente é aumentado, nota-se que o feixe de luz refratado não pode mais ser visto na metade do recipiente que contém ar. Gire lentamente a fonte de luz sobre o tanque até que o ponto em que o feixe de luz desapareça pela primeira vez do ar é atingido. Este é o ângulo crítico para a reflexão interna total.
7. Se a fonte de luz for ainda mais girada, deve-se observar que o feixe reflete de volta na água.
8. Mova a fonte de luz para que o feixe entre na metade do tanque cheio de ar antes de viajar para a água. Regissão alguns ângulos de incidência e refração nesta condição. Note que, anteriormente, o ângulo de incidência era o ângulo em que a luz viajava através da água. Como a luz está agora passando pelo ar primeiro, o novo ângulo de incidência é o ângulo em que ela viaja pelo ar, e o novo ângulo de refração é o ângulo em que ela viaja através da água.
9. Observe que a reflexão interna total não ocorre nesta configuração. O reflexo interno total só ocorre quando a luz passa de um meio com alto índice de refração para um meio com menor índice de refração.

2. Meça a distância focal de uma lente e crie imagens reais e virtuais de um objeto.

1. Obtenha uma lente convexa, uma lente côncava, uma folha de papel branco, uma régua e um pequeno objeto distinto. Também ajuda ter um banco óptico com suportes para as lentes e objeto, bem como um aparelho para segurar a folha de papel verticalmente.
2. Coloque a lente convexa entre o objeto e o pedaço de papel, tudo em uma linha e na mesma altura.
3. Mova o objeto e o papel até que uma imagem nítida do objeto apareça no papel. A imagem no papel é uma imagem real.
4. Meça a distância da lente para o objeto e a distância da lente para o papel. Use a equação da lente fina para determinar a distância focal da lente.
5. Coloque o papel de lado e mova o objeto mais perto da lente até que a distância entre a lente e o objeto seja menor do que a distância focal da lente.
6. Olhe através da lente: uma versão ampliada do objeto deve ser vista. Esta imagem é uma imagem virtual.
7. Substitua a lente convexa pela lente côncava. Olhe através da lente côncava: agora uma versão desmagnificada do objeto é visível. Esta também é uma imagem virtual.