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Refração: a luz muda de meio e de direção

Meio mais refringente: luz mais lenta e mais perto da normal. A frequência nunca muda.

caiu 7× no ENEM · 2022 · 2019 · 2018aula de 2 minutos
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Em 60 segundos

Ao passar de um meio para outro, a luz muda de velocidade (v=c/nv = c/n) e, se chega inclinada, de direção. Pela lei de Snell, n1 sen θ1=n2 sen θ2n_1\,\mathrm{sen}\,\theta_1 = n_2\,\mathrm{sen}\,\theta_2: entrando num meio mais refringente (maior nn), o raio se aproxima da normal; saindo para um menos refringente, se afasta. A frequência (a cor) não muda; mudam vv e λ\lambda. Como o cérebro supõe luz em linha reta, a refração cria imagens deslocadas: peixe mais raso, miragens. Se nn depende da cor, cada cor desvia de um jeito: é a dispersão.

n1 sen θ1=n2 sen θ2n_{1}\,\mathrm{sen}\,\theta_{1} = n_{2}\,\mathrm{sen}\,\theta_{2}

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    n maior → luz mais lenta → raio mais perto da normal

  • ✓

    Na refração a frequência fica; mudam velocidade e λ

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    Objeto na água parece mais raso: a luz desvia ao sair para o ar

  • ✓

    Maior frequência (azul) → maior n → maior desvio

  • ✓

    Luz desviada ao mudar de meio é refração, não reflexão

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Veja funcionando

superfícienormalincidenterefratadosem desvioθ₁ = 50°θ₂ ≈ 35°ar: n = 1, luz mais rápidaágua: n = 1,33, luz mais lenta
Do ar para a água (n maior), a luz desacelera e o raio se aproxima da normal: 50° vira cerca de 35°. No caminho inverso, ele se afasta.

🎛️ Mexa no ângulo de incidência e no índice do segundo meio: quanto maior n₂, mais o raio refratado se aproxima da normal e mais lenta fica a luz.

🧪 Simulação

Lei de Snell: do ar para outro meio

Mude o ângulo de incidência e o índice de refração do segundo meio e compare o raio refratado com o caminho sem desvio.

sen θ₁
0,766
cos θ₁
0,643
sen θ₂ = sen θ₁ / n₂
0,576
cos θ₂
0,817
Velocidade da luz no meio 2
225.564 km/s
λ no meio 2 ÷ λ no ar
0,75
superfícienormalincidenterefratadosem desvioar (n = 1)meio 2
Quanto maior n₂, mais o refratado se afasta da linha tracejada e se aproxima da normal.

Com n₂ = 1,33, sen θ₂ = 0,576 (contra sen θ₁ = 0,766). A luz anda a 225.564 km/s e seu λ fica 0,75 vezes o do ar; a frequência é a mesma.