O que é refração?

A refração é o fenômeno óptico em que ocorre alteração da velocidade da luz em virtude da mudança de meio de propagação. No vácuo, a velocidade da luz possui seu valor máximo (3,0 x 10⁸ m/s); mas ao penetrar em diferentes meios, a sua velocidade é reduzida de acordo com as características do lugar onde as ondas luminosas propagam-se.

Podemos perceber a refração em nosso cotidiano: quando um objeto é mergulhado em água e aparenta estar quebrado (vide imagem que abre o texto), na formação do arco-íris (em que duas refrações consecutivas geradas quando a luz entra e sai de uma gota d'água causam a dispersão da luz), no uso do índice de refração como parâmetro para controle de qualidade de diversos produtos etc.

Ao sofrer duas refrações consecutivas por meio de um prisma, a luz branca espalha-se nas cores que formam seu espectro eletromagnético

Índice de refração

O índice de refração (n) é a grandeza adimensional fruto da razão entre a velocidade da luz no vácuo (c) e a velocidade da luz em um meio qualquer (v). A partir dessa grandeza, podemos ter noção do quanto a velocidade da luz é alterada após a mudança de meio material.

A equação acima mostra a relação inversamente proporcional entre a velocidade da luz no meio de propagação (v) e o índice de refração, logo, podemos entender que quanto maior for o índice de refração, menor será a velocidade de propagação da luz no meio e vice-versa.

O diamante é um dos elementos com maior índice de refração, ou seja, nesse material, a velocidade da luz é muito reduzida. Sabendo que a velocidade da luz no diamante é de aproximadamente 1,25 x 10⁸ m/s, podemos definir o índice de refração desse elemento da seguinte forma:

n = c ÷ v

n = 3,0 x 10 ⁸ ÷ 1,25 x 10 ⁸

n = 2,4

 A tabela a seguir traz o índice de refração de alguns elementos.

Por Joab Silas
Graduado em Física