6. Refração da luz
A refração é a mudança na velocidade de propagação de uma onda que ocorre quando ela passa a se propagar em um outro meio. Essa mudança de velocidade é caracterizada por meio do índice de refração do meio, que é definido como a razão entre as velocidades da luz no vácuo c e no meio em questão v, ou seja,
[m] n = \frac{c}{v} [/m].
A refração segue as seguintes leis:
- os raios incidente, refratado e a normal às superfíces, no ponto de incidência, estão em um mesmo plano;
- o ângulo de incidência [m] \theta_i [/m] entre o raio incidente e a normal, e o ângulo [m] \theta_r [/m] que o raio refratado faz com essa mesma normal obedecem a lei de Snell,
[m] n_1 sen \theta_i = n_2 sen \theta_r [/m],
como representado na Figura 1.
|
 Fig. 1
|
| Portanto, ao passar de um meio com índice de refração maior para outro em que ele é menor, o raio refratado se aproxima da normal. |
Experimento 1
Reflexão e refração num aquário
Encha a cuba com água e posicione o laser acima da superfície, de forma que o feixe de luz emitido incida obliquamente sobre a mesma.
O feixe de luz pode ser visualizado no ar por meio de fumaça, que pode ser produzida queimando-se um pedaço de barbante.
Observe os ângulos de incidência e de refração e verifique que eles obedecem a lei de Snell.
O que acontece com o ângulo de refração quando se diminui o ângulo de incidência?
Qual é o ângulo de refração quando o feixe de luz incide perpendicularmente sobre a superfície da água?
Atividade para os estudantes: com um transferidor, meça os ângulos de incidência e de refração e peça para os estudantes determinarem o índice de refração da água e a velocidade de propgação da luz nesse meio.
|
Experimento 2
O lápis quebrado
Mergulhe um lápis na água da cuba. Olhando por cima da cuba, observe a imagem da parte submersa do lápis. Ele parece estar quebrado, com a parte submersa deslocada para cima. Isso ocorre devido à refração da luz proveniente da parte submersa do lápis que, ao passar para o ar, afasta-se da normal.
|
Outros experimentos
Veja mais experimentos sobre esse tema no item 8. Ótica geométrica sobre o painel magnético.
|
