Refração da luz

Páginas: 57 (14141 palavras) Publicado: 2 de outubro de 2012
Capítulo

12

Refração da luz

Neste capítulo
1.

O que é refração
da luz
2. Leis da refração
da luz
3. Reflexão total
4. Dispersão
da luz

O grito, pintura de 1893, do artista plástico norueguês Edvard Munch (1863-1944).
As características mais marcantes dessa obra de arte são a expressão da pessoa
representada em primeiro plano e as intensas cores do céu ao fundo.

Pense eresponda
1. Troque ideias a respeito dos sentimentos que esse quadro pode provocar no observador.
2. Em sua opinião, por que o céu às vezes fica avermelhado ao entardecer ou ao amanhecer,
como neste quadro de Munch?
3. Apresente por imagem ou texto um fenômeno natural relacionado a cores que você já
observou. Procure demonstrar o sentimento que esse fenômeno lhe despertou.

Por que estudar... a formação de imagens por refração:
``
permite entender a imagem “quebrada” de objetos imersos na água.
... reflexão total:
``
torna possível saber o que são e
como funcionam as fibras ópticas.

... a dispersão da luz…
``
explica a formação das cores e do
arco-íris.

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1. O que é refração da luz
Vários fenômenosestudados em Física, embora aparentemente distintos,
podem muitas vezes ser explicados por uma mesma lei. A órbita da Lua ao
redor da Terra e a queda de objetos na superfície terrestre, por exemplo, são
explicadas pela mesma lei gravitacional.
Alguns fenômenos ópticos, como o arco-íris, as miragens e a sensação de
que uma piscina é mais rasa do que parece, ou que seus azulejos estãodistorcidos, também são explicados por uma mesma lei física — a lei da refração da luz.
A refração da luz é a mudança na direção de propagação dos raios luminosos quando estes passam de um meio para outro meio diferente, como o
ar e a água.
A refração acontece devido ao fato de a luz se propagar com velocidades diferentes em meios diferentes. Quando a luz atravessa a interface de um meio
para outro,essa mudança em sua velocidade faz com que os raios mudem a
direção de propagação. É como se o raio de luz “entortasse” ou se “quebrasse”
ao passar de um meio para outro, por exemplo, do vácuo para o ar ou do ar
para a água (fotografia ao lado).
É importante observar que a mudança de direção dos raios de luz ocorre apenas na interface que separa os dois meios. Em cada um dos meios,
os raios deluz se propagam em linha reta.

A distorção dos azulejos observada no
fundo da piscina cheia de água é um
exemplo de refração da luz.

  Índice de refração
Para estudar a refração da luz é suficiente usar o modelo físico de raios
luminosos que se propagam em linha reta. Mas, como a velocidade da luz
muda dependendo do meio no qual se propaga, é conveniente definir uma
grandeza que permitafazer comparações entre a velocidade da luz nos diferentes meios.
Esse valor é chamado de índice de refração de um meio e é representado
pela letra n. O índice de refração é definido como a razão entre a velocidade
da luz no vácuo e a velocidade da luz no meio em questão.
n 5 _c_
v
Nessa expressão, c é a velocidade da luz no vácuo (aproximadamente igual
a 300 000 km/s) e v é a velocidadeda luz no meio.
O valor de v é sempre menor que o de c, de maneira que o índice de refração é sempre maior que 1. Além disso, como a expressão acima é uma divisão
entre duas velocidades, o índice de refração é um número adimensional, ou
seja, não tem dimensão nem unidade de medida.
A tabela a seguir mostra os índices de refração de alguns meios.
Substância

Índice de refração

ar

1,0003gelo

1,31

água

1,35

álcool

1,36

acetona

1,36

azeite de oliva

1,46

glicerina

1,47

vidro

1,50 a 1,90

diamante

2,42

O canudo na água parece estar quebrado
ao observador porque, ao atravessar
a interface de um meio para outro (no
caso, do ar para água), a luz muda sua
velocidade, fazendo com que os raios de
luz mudem sua direção de propagação....
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