Refração da luz

O fenómeno da refração ocorre quando um feixe luminoso ao

incidir na superfície de separação de dois meios transparentes,

atravessa o segundo meio.

Refração da Luz

Neste fenómeno verifica-se:

•Parte da energia transportada pela onda incidente propaga-se através

do segundo meio, podendo ou não desviar-se a sua direção;

•Uma fração da luz incidente reflete-se ao incidir na superfície de

separação dos dois meios.

•Uma parte da energia transportada pela onda incidente é absorvida

pelo material.

A luz (radiação) será mais refletida ou mais refratada dependendo

das características dos dois meios e da inclinação do raio incidente.

Quando a luz incidente passa de um

meio para outro, a sua velocidade de

propagação altera-se, e, em resultado

disso, sofre um desvio na sua

trajetória. Este desvio depende da

relação da velocidade de

propagação entre os dois meios e da

inclinação inicial do feixe.

A mudança de direção dos raios luminosos resulta do fato de a luz se

propagar com velocidades diferentes nos dois meios. No vazio e no

ar, a velocidade da luz é 3,0x108 m/s. No vidro, na água ou em

qualquer outro meio é menor.

Pode concluir-se que:

•O raio refratado aproxima-se da

normal (N) quando a luz passa para

um meio mais denso ou mais

refrangente/refringente (meio no

qual a velocidade de propagação da

luz é menor);

•O raio refratado afasta-se da

normal (N) quando a luz passa para

um meio menos denso ou menos

refrangente/refringente.

•Quando a luz incide perpendicularmente à superfície de

separação dos dois meios transparentes, essa passagem da luz

de um meio para o outro ocorre sem mudança de direção.

•Quando a luz incide na superfície de separação de outro meio

transparente, nem toda a luz passa esse outro meio. Há uma parte

que é refletida. É por isso que o feixe de luz refratado é menos

intenso do que o incidente.

Reflexão Total

Quando a luz passa de um meio transparente

mais denso (mais refringente) para um meio

menos denso (menos refringente) o raio

refratado afasta-se da normal.

Aumentado o ângulo de incidência, o ângulo de

refração vai aumentando e o raio refratado vai-

se aproximando cada vez mais da superfície de

separação dos dois meios e chegar-se-á a um

ângulo de refração que é igual a 90º .

O ângulo de incidência para que o qual o

ângulo de refração é igual a 90º é designado por

ângulo crítico ou ângulo – limite (θc).

Para ângulos de incidência superiores ao ângulo

crítico, a refração deixa de ocorrer e toda a luz se

reflete. Este fenómeno designa-se por reflexão

total da luz.

A reflexão total só se verifica quando a luz passa de um meio

mais denso (mais refringente) para um meio menos denso (menos

refringente).

Quando o ângulo de incidência é igual ao ângulo crítico, o

valor do ângulo de refração é de 90º.

Fibras Óticas

As fibras óticas são muito utilizadas

nas telecomunicações, em substituição dos

cabos de cobre que transportam os sinais

elétricos muito lentamente e com

interferências.

As fibras óticas são fios de vidro

flexíveis envolvidos por um

revestimento menos refringente, para

além de uma proteção exterior, capazes de

transportar luz.

Meio menos refringente

Meio mais refringente

Quando um feixe de raios luminosos

incide numa extremidade da fibra ótica,

sofre sucessivas reflexões totais nas suas

paredes internas, percorrendo-a toda até

sair na outra extremidade.