A passagem da luz do ar para água e vice versa

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  • Publicado : 8 de novembro de 2012
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Introdução
O ar não é o único meio transparente que permite a propagação regular da luz, há também muitos outros como a água, o vidro, a glicerina, o diamante etc. É natural que a luz se comporte de maneira diferente quando ela se propaga nesses meios, principalmente no que diz respeito à sua velocidade de propagação.
O fenômeno da refração ocorre quando a luz faz a sua passagem de um meiotransparente para outro meio transparente diferente. As consequências dessa passagem são a mudança da velocidade de propagação da luz e, nas incidências oblíquas, um desvio na sua trajetória.
Essa mudança na trajetória da luz durante a refração é responsável por diversos fenômenos interessantes, como por exemplo, o fato de, quando olhamos para o fundo de uma piscina com água, esse fundo estaraparentemente mais próximo se comparado com a piscina vazia. Também podemos citar as lentes e os prismas, instrumentos que utilizam o fenômeno da refração.

A passagem da luz do ar para água e vice-versa
Raio Incidente
Raio incidente é o raio que atinge determinada superfície e raio refletido é o que a superfície consegue refletir;
A reflexão de luz a partir de uma superfície de tal forma que um raioincidente se reflete em muitos ângulos em vez de em apenas um ângulo tal como no caso de reflexão especular. Uma superfície difusa ideal iluminada refletindo terá igual luminosidade de todas as direções em torno da superfície.[1]
Uma superfície construída a partir de um pó não-absorvente, tais como gesso, ou a partir de fibras, tais como papel, ou a partir de um material policristalino tal comomármore branco, reflecte a luz difusa com grande eficiência. Muitos materiais comuns exibem uma mistura de reflexão especular e difusa.[2]
A visibilidade de objetos é causado principalmente pela reflexão difusa da luz é a luz dispersa que forma a imagem do objeto no olho do observador.[3][4]
A velocidade da luz na água é diferente da velocidade da luz no vidro. Essa diferença de velocidade que a luztem em diversos meios transparentes nos leva a uma grandeza física adimensional conhecida como índice de refração absoluto.
Refleto ou Refletado
Considere dois meios transparentes, sendo que um deles é o vácuo e o outro um meio transparente qualquer. Define-se o índice de refração como sendo a razão entre a velocidade da luz no vácuo e a velocidade da luz no meio em estudo.
Quando a luz passa deum meio material para outro meio ocorre duas coisas. A primeira é que a velocidade da luz muda. A segunda é que quando a incidência não é oblíqua, a direção de propagação também muda.
A passagem da luz de um meio para outro damos o nome de refração.
Índice de refração
Como disse anteriormente, ao mudar de meio a luz altera sua velocidade de propagação. Isto é de certa forma esperado, pois aoaumentarmos a densidade de um meio maior será a dificuldade de propagação nele. Os fótons devem efetuar sucessivas colisões com as partículas do meio provocando um atraso, isto é, reduzindo sua velocidade.

A velocidade da luz no vácuo é a maior que qualquer objeto pode atingir. Denominamos por c a velocidade da luz no vácuo. Num meio natural qualquer a velocidade da luz nesse meio (v) é menor do quec. Portanto, podemos sempre escrever que:

ou, equivalentemente

O coeficiente n é o índice de refração do meio. É uma das grandezas físicas que caracterizam o meio (a densidade, por exemplo, é outra grandeza física que caracteriza um meio).
Em geral é complicado elaborar teorias voltadas para fazer previsões sobre o índice de refração de um meio (e isso é possível). Nesse livro adotaremos aidéia de que o índice de refração é uma característica do meio e que o valor desse índice para várias matérias pode ser obtido através de dados experimentais emitidos em tabelas.
O índice de refração do vácuo é 1
O índice de refração do ar é muito próximo de 1. O índice de refração da água será adotado como sendo 1,33.
Os índices de refração de uma substância são muito sensíveis ao estado...
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