refrações

Refrações são fenômenos de mudança na direção de propagação de ondas ao atravessar interfaces entre meios com índices de refração diferentes. No caso da luz, o índice de refração n determina a velocidade da onda em um meio: v = c/n, onde c é a velocidade no vácuo. Quando a luz atravessa uma fronteira entre dois meios, o ângulo de incidência θ1 e o ângulo de refração θ2 obedecem à relação n1 sin θ1 = n2 sin θ2 (lei de Snell). Se o meio seguinte possui índice maior que o anterior (n2 > n1), o raio refratado se aproxima da normal; se n2 < n1, ele se afasta.

A refração também depende da frequência da onda: o índice pode variar com o comprimento de onda, levando à dispersão de cores quando a luz atravessa um material, como ocorre em um prisma. Esse efeito explica por que a luz branca pode ser decomposta em um espectro de cores.

Aplicações incluem lentes para focalização ótica em óculos, câmeras e microscópios, bem como prisms para decompor a luz em cores. Fibras ópticas utilizam a refração e a reflexão total interna para guiar sinais ao longo de longas distâncias.

Fenômenos relacionados incluem a refração atmosférica, que desloca a posição aparente de objetos celestes e pode produzir miragens. Em meios com n1 > n2, há um ângulo crítico acima do qual ocorre reflexão interna total, impedindo a passagem de luz para o segundo meio. Além da luz, a refração ocorre também com ondas sonoras e outras ondas, sempre que há diferença de velocidade entre meios.