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O
fenômeno da refração é regido por duas leis. São leis análogas às
leis da reflexão.
Estaremos
tratando, ao enunciarmos essas leis para a refração, de um raio luminoso
que incide sobre uma superfície a qual estabelece a separação entre
dois meios. Um meio material será designado por meio (1), enquanto
o outro meio será designado por meio (2). O índice de refração
do meio (1) designaremos por n1 enquanto
o índice de refração do meio (2) designaremos por
n2.
Os
meios (1) e (2) podem ser pensados como o ar (meio (1))
e a água (meio (2)) ou com o ar (meio (1)) e o vidro (meio (2)).
A
luz incide no meio (1) de tal forma que o raio de luz incidente
forma um ângulo
com a normal (N) à superfície (S) no ponto de incidência.
Este raio é refratado formando um ângulo
com a normal (N) à superfície no ponto de incidência.
A
primeira lei de refração estabelece que o raio incidente, o raio refratado
e a normal pertencem a um mesmo plano. Dito de outra forma:
O
plano de incidência e o plano da luz refratada coincidem. |
A
segunda lei estabelece uma relação entre os ângulos de incidência,
de refração e os índices de refração dos meios. Tal relação é conhecida
como Lei de Snell-Descartes e seu enunciado é:
Numa
refração, o produto do índice de refração do meio no qual
ele se propaga pelo seno do ângulo que o raio luminoso faz
com a normal é constante. |
Em
linguagem matemática, a segunda lei pode ser escrita como:
.
Se
a incidência for normal (ângulo de incidência zero), o ângulo refratado
será nulo. Nesse caso a luz não sofre qualquer desvio. A única conseqüência
da refração no caso da incidência normal é a alteração da velocidade
da luz ao passar de um meio para o outro.
Se
a incidência for oblíqua então o raio luminoso se aproximaria mais
da normal naquele meio que for mais refringente (isto é, aquele meio
que tiver o maior índice de refração). O meio com menor índice de
refração é, por outro lado, aquele no qual a luz se propaga mais rápido.
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