Refração da Luz

Refração da luz pode ser definida como o momento em que ocorre uma mudança de velocidade junto a uma mudança de meio por onde passa um feixe luminoso.

A refração da luz se trata do fenômeno óptico, cuja ocorrência se dá quando uma luz sofre mudança de velocidade junto à mudança de meio. Ou seja, a incidência da propagação é alterada de acordo com o meio de refração.

Nisso, haverá variação da velocidade da propagação, como também alteração no meio incidido. A luz, é importante ressaltar, trata-se de uma forma de onda, em que dependerá de determinada velocidade, e esta, por sua vez, variará de acordo com o meio.

Desta forma, a velocidade da luz no ar é considerada diferente da velocidade da luz na água. Isso porque, na água, ocorre o que chamamos de desvio do feixe de luz (a própria refração da luz).

No processo, haverá a diminuição da velocidade da luz devido ao meio, o que diminuirá, consequentemente, o comprimento de onda. No entanto, a frequência desta onda não será alterada, uma vez que se trata de uma constante de proporcionalidade.

refração da luz
A capa do disco The Dark Side Of The Moon, do Pink Floyd é um ótimo exemplo. (Imagem: Reprodução)

Incidência da Luz

Durante o fenômeno de refração da luz ocorre uma alteração pontual da velocidade da luz incidida. Há, assim, um desvio da direção que fora incidida originalmente. Sendo assim, a luz sofre um desvio angular, não seguindo a reta normal.

Ela passará, dessa forma, de um meio transparente para um meio transparente diferente. Portanto, caso a incidência da luz observada no meio apresentar um ângulo de incidência igual a 0, a luz não sofrerá desvio, e a refração da luz será igualmente nula.

Em outro caso, no entanto, quando a luz sofre um desvio – mesmo que sutil – de caráter oblíquo, o raio luminoso sofrerá o fenômeno de refração.

Leis da Refração da luz

As leis da refração da luz seguem duas importantes normas:

  • Primeira Lei da Refração: sua explicitação se dá pelo conceito de que “O raio incidente, o raio refratado e a normal, no ponto de incidência, estão contidos num mesmo plano”, onde coincidirão os planos de incidência e plano refratado;
  • Segunda Lei da Refração: é a lei em que se calculam os valores atribuídos aos desvios sofridos pela refração da luz. A Lei de Snell-Descartes comportará, assim, a representação na expressão: na.senθa = nb.senθb

Índice de Refração da Luz

O índice de refração determinará a relação que existirá entre velocidade da luz no vácuo e no meio. É importante notar que, proporcionalmente, quanto maior a frequência apresentada pela onda, maior será o índice de refração da luz.

Índice de Refração Absoluto

Será representado pela letra n, compreendendo a seguinte fórmula para calcular:

n = c/v

Onde,

n = índice de refração (não há unidade de medida);

c = velocidade da luz no vácuo (3.108 m/s)

v = velocidade da luz no meio indicado (m/s)

Importante ressaltar que, quanto maior for o índice de refração do meio, menor será a velocidade do mesmo.

Índice de Refração Relativo

Enquanto isso, o índice de refração relativa compreenderá o cálculo o índice de um meio para o outro.

na2b = na/nb = va/vb

Referências

Física Básica – Volume Único, por Nicolau Gilberto Ferraro, Paulo de Toledo Soares e Ronaldo Fogo

Mateus Bunde
Prof. Mateus Bunde

Graduado em Jornalismo pela Universidade Federal de Pelotas (UFPel), Especialista em Linguagens pelo Instituto Federal Sul-Rio-Grandense (IFSul) e Mestrando em Comunicação pela Universidade do Porto, de Portugal (UP/PT).

Teste seu conhecimento

01. [PUC] Um feixe de luz de comprimento de onda de 600 nm se propaga no vácuo até atingir a superfície de uma placa de vidro. Sabendo-se que o índice de refração do vidro é n = 1,5 e que a velocidade de propagação da luz no vácuo é de 3 x 10m/s, o comprimento de onda e a velocidade de propagação da onda no vidro em nm e m/s, respectivamente, são: (Obs: 1 nm = 1 x 10−9 m).

a) 200 nm; 4 x 108 m/s

b) 200 nm; 3 x 108 m/s

c) 200 nm; 2 x 108 m/s

d) 400 nm; 1 x 108 m/s

e) 400 nm; 2 x 108 m/s

 

02. [MACKENZIE] A velocidade de propagação da luz em determinado líquido é 80% daquela verificada no vácuo. O índice de refração desse líquido é:

a)1,50

b)1,25

c)1,00

d) 0,80

e) 0,20

01. [E]

02. [B]

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