Exercícios sobre refração em Física

Refração da Luz

A refração da luz consiste na passagem da luz de um meio para outro acompanhada de variação em sua velocidade de propagação. A refração pode ocorrer com ou sem desvio. Veja a figura:

Índice de Refração Absoluto de um Meio para uma dada Luz Monocromática

Seja c a velocidade de propagação da luz no vácuo e v a velocidade de propagação de uma dada luz monocromática num determinado meio. A comparação entre c e v define a grandeza η, índice de refração absoluto:

η = c/v

Obs.:

• η é uma grandeza adimensional
• para os meios materiais, sendo c > v, resulta n > 1
• para o vácuo, n =1
• para o ar n ≈ 1

para um determinado meio material, temos para as diversas luzes monocromáticas:

η_vermelho < η_alaranjado < η_amarelo < η_verde < η_azul < η_anil < η_violeta

Leis de Snell-Descartes

Observe a figura:

A lei de Snell-Descartes afirma que: é constante, na refração, o produto do índice de refração do meio pelo seno do ângulo que o raio forma com a normal à superfície de separação, neste meio.
Isto é:

η₁ . sen(i) = η₂ . sen(r)

Se η₂ for maior do que η₁, dizemos que o meio 2 é mais refringente do que o meio 1, resulta da lei de Snell-Descartes que sen(r) < sen(i) e, portanto, r < i.

Isto significa que: no meio mais refringente o raio de luz fica mais próximo da normal.

O mesmo é valido para p contrário. Se η₂ for menor do que η₁, dizemos que o meio 2 é menos refringente do que o meio 1, resulta da lei de Snell-Descartes que sen(r) > sen(i) e, portanto, r > i.