Quando você olha pelo vidro de uma vitrine de loja é capaz de perceber que a luz do interior da loja chega até você, assim como um vendedor dentro da loja pode enxergar você. Contudo, se você olhar com mais atenção perceberá o seu reflexo no vidro e caso você aponte uma lanterna, para o vidro, o vendedor poderá perceber o feixe de luz e você será capaz de ver parte da luz refletida.
Vejamos um exemplo da propagação da luz em dois meios: ar e água:
Vejamos um exemplo da propagação da luz em dois meios: ar e água:
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| Uma representação usando raios. Os ângulos de incidência θ1, reflexão θ'1 e refração θ2 estão indicados. Note que os ângulos são medidos à partir da reta normal. |
Normalmente, esses dois fenômenos ocorrem sempre que a luz se propaga de um meio (o ar, por exemplo) para outro (a água).
Parte do feixe pode ser refletida para o primeiro meio e parte pode ser transmitida para o segundo meio. Note que o feixe de luz pode ser defletido ou refratado ao penetrar no segundo meio.
Na figura acima, os subscritos nos ângulos indicam o meio por onde o raio de luz passa. Assim, o raio é incidente do meio 1 , o ar e entra no meio 2, a água.
Desse experimento podemos deduzir duas leis que governam a reflexão e a refração:
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| Uma fotografia ilustrando a reflexão e a refração de um feixe de luz em um bloco de acrílico. |
Parte do feixe pode ser refletida para o primeiro meio e parte pode ser transmitida para o segundo meio. Note que o feixe de luz pode ser defletido ou refratado ao penetrar no segundo meio.
Na figura acima, os subscritos nos ângulos indicam o meio por onde o raio de luz passa. Assim, o raio é incidente do meio 1 , o ar e entra no meio 2, a água.
Desse experimento podemos deduzir duas leis que governam a reflexão e a refração:
- A lei da reflexão: Os raios refletidos permanecem no plano de incidência (formado pelo raio incidente e a normal), além da relação θ1 = θ2.
- A lei da refração: Os raios refratados permanecem no plano de incidência, além da relação: n1 . sen θ1 = n2 . sen θ2.. (Lei de Snell).
Na relação acima, conhecida como Lei de Snell, n1 e n2 são constantes adimensionais chamdas de índice de refração dos meios 1 e 2, respectivamente;no nosso caso ar e água, respectivamente.
O índice de refração é determinado através da razão entre a velocidade da luz c e a velocidade de propagação da luz no meio em questão, ou seja:
O índice de refração é determinado através da razão entre a velocidade da luz c e a velocidade de propagação da luz no meio em questão, ou seja:
Podemos dizer que o fenômeno da refração ocorre devido a mudança de direção e de velocidade da luz, quando ela passa de um meio para o outro.
A tabela abaixo mostra o valor dos índices de refração de alguns materiais:
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| Índice de refração de alguns materiais. |
No vácuo, o índice de refração é 1,0000 praticamente igual ao índice de refração no ar.
No vídeo a seguir vemos a refração da luz entre os meios ar e vidro com a variação do ângulo de incidência.
No vídeo a seguir vemos a refração da luz entre os meios ar e vidro com a variação do ângulo de incidência.
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