Quando um raio de luz passa de um meio mais Refrigente para outro menos Refrigente?

Quando a luz se desvia

Se um feixe de luz se propaga pelo ar e incide sobre a superfície de um lago, parte dos raios sofre reflexão e volta para o ar – é o que cria aquela luz forte, reflexo que ofusca. No entanto, outra parte dos raios atravessa a superfície e continua se propagando, agora pela água. A porção do feixe que mudou de meio de propagação – do ar para a água, neste caso – sofreu o fenômeno óptico chamado refração.
A refração ocorre sempre que a luz muda seu meio de propagação – do ar para um bloco de vidro, por exemplo. Essa mudança de meio provoca uma alteração na velocidade da luz. E, se o raio incidir obliquamente na superfície que separa os dois meios (a superfície do lago ou a face do bloco de vidro), provocará também um desvio na direção de propagação no raio refratado. Veja abaixo:

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Quando a luz se desvia
ÍNDICE DE REFRAÇÃO
LEIS DA REFRAÇÃO
ÂNGULO LIMITE
Reflexão total
Quando o raio de luz passa de um meio mais Refringente para outro menos Refringente?
O que significa quando um raio de luz passa para um meio mais Refringente?
Quando um raio de luz incide de um meio menos Refringente para um meio mais Refringente o raio Refratado se aproxima ou se afasta da normal?
Quando uma onda passa de um meio mais Refringente para outro menos Refringente ocorre mudança no comprimento de onda mas não na sua frequência?

Ocorre refração também com o raio de luz que incide perpendicularmente à superfície que separa os dois meios. Mas, neste caso, quando o raio incide na mesma direção da reta normal, apenas a velocidade de propagação é alterada. O raio refratado não sofre desvio nenhum em relação ao incidente. Veja:

É o fenômeno de refração que faz com que um lápis mergulhado num copo de água pareça quebrado. A explicação é: o que se vê abaixo da linha da água não é o lápis propriamente dito, mas uma imagem virtual dele, criada pelo prolongamento dos raios luminosos refratados.
É o desvio da luz causado pela refração, também, que faz com que uma lâmina de vidro polida e lapidada no formato adequado se transforme numa lente de aumento.

ÍNDICE DE REFRAÇÃO

Índice de refração ou refringência (n) de m material é o número que estabelece a relação entre a velocidade de propagação da luz daquele material e a velocidade de propagação da luz no vácuo.
Em outras palavras, esse índice mede a facilidade que um raio de luz tem de se propagar num material. Matematicamente:

Repare na equação acima e observe:
• o índice de refração n é adimensional – um número puro, sem unidade de medida, que indica uma simples proporção;
• quanto maior for o índice de refração de um material, menor será a velocidade de propagação da luz dentro daquele material.
Na física, considera-se a velocidade de propagação da luz no ar igual à velocidade de propagação da luz no vácuo, e, portanto, o índice de refração do ar é n = 1. (Apesar disso, esse índice pode se alterar, por causa de vários fatores, como variação de temperatura.).

Veja o índice de refração de alguns materiais na tabela abaixo:

LEIS DA REFRAÇÃO

A refração é regida por duas leis.
• A primeira lei da refração diz que o raio incidente (i), o raio refratado (r) e a reta normal (N) à superfície de separação entre dois meios são coplanares, ou seja, pertencem ao mesmo plano.
• A segunda lei trabalha com ângulos. afirma que a razão entre os senos dos ângulos de incidência ( î ) e de refração ( r t ) depende apenas da razão entre os índices de refração dos materiais. Veja:

Durante muito tempo, os estudiosos tentaram descobrir alguma relação entre os ângulos de incidência e refração. Até que, no século XVII, o matemático holandês Willebrord Snell matou a charada. Ele encontrou a relação matemática entre os senos desses ângulos e os índices de refração dos materiais envolvidos na refração:

Pela lei de Snell-Descartes, sempre que um raio de luz sofre refração, passando de um meio menos refringente para um meio mais refringente, o raio refratado se aproxima da normal – ou seja, o ângulo de refração é menor do que o ângulo de incidência. Veja:

Por outro lado, sempre que um raio de luz sofre refração ao passar de um meio mais refringente para um menos refringente, o raio refratado se afasta da normal – o ângulo de refração é maior do que o ângulo de incidência. Veja:

ÂNGULO LIMITE

Um raio luminoso se propaga por um material mais refringente para outro menos refringente (ou seja, n 1 > n 2 ). Se esse raio atingir a superfície de separação dos dois meios em determinado ângulo limite (L) em relação à reta normal, o raio refratado será rasante à superfície de separação. Veja:

Sabendo que o ângulo de refração mede 90°, calculamos o ângulo limite (L) para quaisquer materiais, aplicando a lei de Snell-Descartes:

Ou seja, o ângulo limite depende da razão entre os índices de refração dos dois materiais.

Reflexão total

Quando um raio luminoso se propaga de um meio mais refringente para um menos refringente e incide sobre a superfície de separação de dois meios num ângulo maior que o ângulo limite L, acontece a reflexão total da luz.
O raio não consegue escapar do meio mais refringente, e a superfície de separação entre os dois meios funciona como um espelho, refletindo totalmente a luz.
Fixe bem: a reflexão total da luz só ocorre quando o raio luminoso está se propagando em um meio de índice de refração maior para outro, de índice de refração menor. E só é possível se o ângulo de incidência da luz na superfície de separação dos dois meios for maior que o ângulo limite L.

Quando o raio de luz passa de um meio mais Refringente para outro menos Refringente?

O que significa quando um raio de luz passa para um meio mais Refringente?

Quando a luz atravessa algum meio transparente, como o ar ou água, a sua velocidade é diminuída para uma fração de sua velocidade no vácuo. Quanto mais refringente for um meio óptico, maior será a redução da velocidade da luz.

Quando um raio de luz incide de um meio menos Refringente para um meio mais Refringente o raio Refratado se aproxima ou se afasta da normal?

O desvio entre os raios incidente e refratado Esse desvio pode ser para mais próximo da reta normal, como mostram as figuras 3 e 4. Isso acontece quando a luz passa de um meio de menor índice de refração, para um meio de maior índice de refração, ou seja, ela passa para um meio mais refringente.

Quando uma onda passa de um meio mais Refringente para outro menos Refringente ocorre mudança no comprimento de onda mas não na sua frequência?

Essa mudança ocorre graças à diminuição do comprimento de onda da luz ao passar de um meio de menor índice de refração (menos refringente) para um meio com maior índice de refração (mais refringente). Além disso, é importante ressaltar que a frequência da luz não se altera durante a sua passagem de um meio para outro.