Calculadora de Índice de Refração

O que é Índice de Refração?

O índice de refração é uma propriedade óptica que descreve como a luz se propaga através de um meio. É definido como a razão entre a velocidade da luz no vácuo e a velocidade da luz no meio em questão.

Características importantes:

• É uma grandeza adimensional
• Sempre maior ou igual a 1
• Varia com o comprimento de onda
• Depende da temperatura
• Determina o desvio da luz

Como calcular

• Usando velocidades:
  • n = c/v
  • c é a velocidade da luz no vácuo
  • v é a velocidade no meio
• Lei de Snell:
  • n₁sen(θ₁) = n₂sen(θ₂)
  • θ₁ é o ângulo de incidência
  • θ₂ é o ângulo de refração
• Ângulo crítico:
  • sen(θc) = n₂/n₁
  • Válido quando n₁ > n₂
  • Determina reflexão total

Fórmulas utilizadas

• n = c/v
• n₁sen(θ₁) = n₂sen(θ₂)
• sen(θc) = n₂/n₁
• n = √ε (em meios dielétricos)

Onde:

• n = índice de refração
• c = 3×10⁸ m/s (velocidade da luz)
• v = velocidade no meio
• θ = ângulo com a normal
• ε = permissividade relativa

Meios Ópticos

• Meios transparentes:
  • Ar (n ≈ 1,00029)
  • Água (n ≈ 1,33)
  • Vidro comum (n ≈ 1,52)
• Cristais:
  • Quartzo (n ≈ 1,54)
  • Diamante (n ≈ 2,42)
  • Safira (n ≈ 1,77)
• Plásticos ópticos:
  • Acrílico (n ≈ 1,49)
  • Policarbonato (n ≈ 1,58)
  • CR-39 (n ≈ 1,50)

Aplicações práticas

• Instrumentos ópticos:
  • Lentes
  • Microscópios
  • Telescópios
• Comunicações:
  • Fibras ópticas
  • Guias de onda
  • Sensores ópticos
• Medicina:
  • Endoscópios
  • Lasers cirúrgicos
  • Tomografia óptica