Refração da luz — Física, 14–17
A luz muda de direcção quando passa para um material onde se desloca a uma velocidade diferente. Isto explica objectos que parecem dobrados, lentes e muitos instrumentos ópticos.
A luz muda de trajectória
Quando um raio entra obliquamente no vidro ou na água, um lado da frente de onda abranda antes do outro. Por isso, o raio vira, como um carrinho de compras cuja roda chega primeiro a uma carpete espessa. Ao entrar num material opticamente mais denso, normalmente curva-se na direcção da normal.
Por que explicar a curvatura?
Um modelo em que a luz viaja sempre em linha recta não explica por que uma moeda parece mudar de lugar quando se deita água numa taça, nem como uma lente forma uma imagem. A refração dá a razão: a luz tem velocidades diferentes em materiais diferentes. Assim, a curvatura pode ser prevista, em vez de memorizada.
Um raio a entrar no vidro
Um raio entra do ar no vidro fazendo 30° com a normal. Considera o índice de refracção do vidro igual a 1,5 e o do ar igual a 1. A lei de Snell dá 1 × sen 30° = 1,5 × sen r; logo, sen r = 0,5 ÷ 1,5 = 0,333. Portanto, r é aproximadamente 19,5°, mais próximo da normal.
A armadilha dos ângulos
Muitas pessoas medem o ângulo a partir da superfície, em vez de o medirem a partir da normal. É um erro compreensível, porque a superfície é visível e fácil de indicar, enquanto a normal é uma linha perpendicular imaginada. Nos cálculos de refração, os ângulos incidente e refractado medem-se a partir da normal.
Instrumentos ópticos
A refração é usada nos óculos para redireccionar a luz e fazer com que a retina receba uma imagem nítida. As câmaras, os microscópios e os binóculos também usam peças moldadas de vidro ou plástico para curvar os raios de forma controlada. O efeito é útil porque o material e a forma podem ser escolhidos para produzir uma imagem específica.
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