Refração se trata de um fenômeno óptico fundamental. Ela ocorre quando a luz passa a fronteira entre dois meios que tenham distintos índices de refração, o que gera uma mudança na velocidade da luz.
No vácuo, a luz viaja em sua velocidade máxima, cerca de 3,0 x 108 m/s. No entanto, quando ela passa para outros meios, a exemplo da água ou vidro, a sua velocidade diminui com base nas propriedades do meio em que se propaga.
A refração é um fenômeno é facilmente observável nas situações do dia a dia. Um exemplo seria quando um objeto é submerso na água e parece estar quebrado, por causa da mudança na direção da luz quando passa do ar para a água.
Mais um exemplo desse fenômeno óptico é no caso da formação do arco-íris. Nessa situação, duas refrações consecutivas sucedem quando a luz entra e sai numa gota d”água, o que gera a dispersão das cores que constituem a luz branca.
Além do mais, usa-se aqui o chamado de índice de refração como parâmetro para o controle de qualidade em variados produtos, a exemplo de lentes oftálmicas e materiais ópticos.
Mais um aspecto nesse contexto é a compreensão da refração, sendo a mesma essencial em muitas áreas, como a óptica, meteorologia, astronomia e também ciência dos materiais. E essa compreensão acontece no momento em que a onda altera o seu meio de propagação.
Na óptica, esse processo é fundamental para compreender como as lentes funcionam e também como os olhos enxergam. Já na meteorologia a refração acomete o modo como a luz solar é dispersa na atmosfera, o que influencia no clima e na formação de fenômenos como halos solares e lunares.
Mais sobre o índice de refração
O índice de refração se trata de uma medida que relata sobre a capacidade de um material para desviar a luz no que diz respeito ao vácuo. O mesmo é calculado através da razão entre a velocidade da luz no vácuo e a velocidade da luz no material.
Cada material tem o seu próprio índice de refração. E esse é determinado segundo as suas propriedades físicas e a composição química.
Este índice atua medindo a rapidez com que a luz é propagada em um material se comparado com sua velocidade no vácuo.
Materiais que tenham índices de refração mais altos, como no caso dos diamantes, terão maior capacidade para desviar a luz, ao passo que materiais com índices menores, a exemplo do ar, geram menos desvios. O diamante, por sinal, se trata do material que possui o maior índice de refração.
O índice de refração é caracterizado então como uma grandeza escalar, qual é adimensional. E o módulo dele sempre será maior ou igual a 1. Um exemplo que ilustra isso é esse:
- Tomando como base a velocidade da luz, ela é cerca de 1,33 maior no vácuo do que seria em um meio material que possua um índice de refração que seja igual a 1,33. Além do mais, não há conhecimento de nenhum meio onde a luz se propague com velocidade maior do que seria no vácuo.
O índice de refração é importante em distintos campos da física e da engenharia. Na óptica, ele gera impacto no comportamento da luz quando essa atravessa meios variados, a exemplo de lentes e prismas. Já na fabricação de telescópios, microscópios e de óculos, o índice de refração dos materiais usados é atenciosamente considerado a fim de garantir a qualidade óptica.
Além do mais, o índice de refração ainda é essencial em outras áreas, a exemplo da ciência dos materiais. E ali há como utilizá-lo para caracterizar e classificar as substâncias segundo as suas propriedades ópticas.
Leis da refração
As leis da refração explicam o comportamento da luz quando ela passa de um meio a outro com distintos índices de refração. Essas leis ajudam a entender sobre a propagação e o desvio da luz em diferentes materiais.
Há a primeira lei da refração que atesta que o raio incidente, o raio refratado e também a reta perpendicular à superfície de separação dos meios estão contidos em um mesmo plano. Isso quer dizer que a luz incidente e a refratada prosseguem por trajetórias coplanares (em um mesmo plano).
A segunda lei da refração, chamada de lei de Snell-Descartes, foi criada por Snell Descartes, e a mesma tem ligação com os ângulos de incidência e refração em relação aos índices de refração dos meios compreendidos.
Essa segunda lei define como a luz se curva se passa de um meio a outro e é importante para saber a direção da luz refratada. Quando a luz vai de um meio menos refringente (índice de refração menor) para um mais refringente (índice de refração maior), ela estaria mais próxima da normal (a linha perpendicular para a superfície de separação) e vice-versa.
SOUSA, Priscila. (26 de Abril de 2024). Refração - O que é, conceito e definição. Conceito.de. https://conceito.de/refracao