Lei_de_Snell

Prévia do material em texto

LABORATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL II-QUÍMICA
PROF. Dr. DANIEL ROGER
Roteiro experimental baseado na documentação da PASCO
https://www.pasco.com/resources/lab-experiments/collection/88
PRÁTICA 2_Lei de Snell
1. Objetivo
Nesta atividade você usará a Lei de refração de Snell para determinar o índice de refração de uma lente de acrílico.
2. Materiais
 Fonte de luz que produz feixes paralelos
 Disco graduado
 Semicírculo de acrílico
3. Introdução
A refração é o desvio do caminho da luz quando ela passa de um material para outro. A explicação mais
comum da refração inclui a teoria ondulatória da luz: imagine um raio de luz viajando pelo ar. Quando este raio
atinge a superfície de um pedaço de vidro num dado ângulo, um lado da frente de onda entra no vidro antes do
outro, enquanto o outro lado continua a mover-se com sua velocidade original até atingir também o vidro. Como
resultado, o raio de luz se curva dentro do vidro.
Figura 1. Refração
A quantidade na qual um meio (como o vidro) pode “retardar” um raio de luz é baseada no índice de
refração n do meio. Se um meio tiver um alto índice de refração (como o vidro, n ~ 1,4), a luz viajará mais
lentamente através dele. Se um meio tiver um índice de refração próximo de 1 (como o ar, n ~ 1), a luz viajará
mais rápida através dele. Além dos diferentes índices de refração, o ângulo em que um raio de luz se curva ao
viajar de um meio para outro também é afetado pelo ângulo em que o raio de luz original incide. A relação é
descrita por uma equação simples conhecida como Lei de Snell (Equação 1). Onde n₁ é o índice de refração do
primeiro meio (incidente), n₂ é o índice de refração do segundo meio e θ₁ e θ₂ são os ângulos incidente e refratado,
respectivamente.
�1sen�1 = �2sen�2 (1)
4. Procedimentos Experimentais
I. Coloque a fonte de luz óptica básica plana na bancada do laboratório e gire o botão na frente da fonte de
luz para produzir um único raio de luz, como na Figura 2.
II. Coloque o disco graduado na bancada do laboratório, bem em frente à fonte de luz, de modo que o raio de
luz passe pelo seu centro.
III. Gire a parte superior do disco graduado para que o raio de luz fique alinhado com a marca 0°.
IV. Coloque a lente acrílica em forma de D no centro do disco (lado fosco voltado para baixo) e ajuste sua
posição para que ela se encaixe no contorno da lente no disco graduado.
Observações importantes
Com o equipamento montado você deverá ver o raio de luz passando pela lente. Se você ajustar o ângulo em que
a luz incide na frente plana da lente em forma de D, você verá o raio de luz mudar de direção devido à refração
dentro do vidro.
Você também pode notar que a direção do raio de luz não muda quando ele sai do vidro, mesmo que n₁ ≠ n₂.
Explique por que isso acontece?
Figura 2. Arranjo experimental.
V. Escolha diferentes ângulos de incidência para verificar como o ângulo refratado muda. Anote os valores
como na tabela abaixo. Não precisa fazer para todos os ângulos mostrados na tabela, mas escolha pelo
menos 10 (dez) valores diferentes. Ver figura 3.
Tabela 1. Ângulo de incidência e refração.
Ângulo de incidência
θ1(o)
Ângulo de refração
θ2(o)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
Figura 3: Medição do ângulo de Refração
5. Análise e Discussão
a. Faça o gráfico do sen θ₁ versus sen θ₂ usando os valores dos seus dados. Coloque apenas os pontos,
isto é, não faça conexão entre eles por linhas.
b. Assumindo que o valor do índice de refração do ar (n₁) é 1, determine o índice de refração da lente de
acrílico. Faça isso a partir do ajuste do seu gráfico.
c. Se o vidro acrílico tem um índice de refração teórico de 1,49, qual é o erro percentual no seu valor
experimental?
%���� =
������� − ������������
����
× 100%
d. O que causou erros em suas medições e como eles poderiam ter sido evitados?
	LABORATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL II-QUÍMICA
	PROF. Dr. DANIEL ROGER
	Roteiro experimental baseado na documentação da PA
	https://www.pasco.com/resources/lab-experiments/co
	PRÁTICA 2_Lei de Snell
	1.Objetivo
	Nesta atividade você usará a Lei de refração de Sn
	2.Materiais
	3.Introdução
	A refração é o desvio do caminho da luz quando ela
	Figura 1. Refração