1 — Sobre a refração da luz no meio, responda:
a) Meios físicos compostos por diferentes materiais têm diferentes índices de refração, como por
exemplo o diamante (2,42) e a água (1,33). O que é o índice de refração e a quais grandezas ele
está relacionado (procure a expressão matemática que é usada sua determinação)?
b) De acordo com a lei de Snell-Descartes, um raio de luz ao atravessar dois meios com índice de
refração diferentes, pode sofrer mudanças na trajetória. Explique melhor essa lei e descreva
em quais situações o raio de luz se aproxima ou afasta da normal ao ser refratado.
c) A foto ao lado mostra o reflexo de
árvores na água. Explique como
a superfície da água pode exibir
tanto reflexão especular como
reflexão difusa?
d) Como a refração da luz permite a compreensão do fenômeno natural em que as cores da
luz branca emitidas pelo Sol são separadas e projetadas no ar ao atravessar gotas de água
suspensas, após uma chuva por exemplo, o famoso arco-íris?
Soluções para a tarefa
Respondendo a cada item do enunciado:
a) O índice de refração é uma grandeza física que indica a variação na velocidade de propagação de um raio de luz ao passar de um meio para o outro.
A fórmula matemática que determina essa grandeza é n = c/v, Onde n é o índice de refração, c é a velocidade da luz no vácuo e v é a velocidade da luz nesse meio.
b) Quando a luz passa de um meio menos refringente para um meio mais refringente, a velocidade da luz diminui e o raio luminoso se aproxima da reta normal, no caso contrário, a reta se afasta da normal.
c) A superfície da água funciona como um espelho, tendendo a um espelho que tudo reflete quando o ângulo de incidência se aproxima dos noventa graus ou a direção de propagação da luz incidente tender a ser paralela à superfície da água.
d) A luz branca é formada pela junção de todas as outras cores. Quando as partículas de água na atmosfera funcionam como um espelho, refratando a luz, o que ocorre é o arco-íris.