Universidade Federal de Santa Catarina
Centro de Ciências Físicas e Matemáticas
Departamento de Física

Reflexão e Refração

Este aplicativo, mostra a física da reflexão e refração de um feixe de luz que atravessa dois meios diferentes, separados por uma interface que pode ser lisa ou rugosa. Podemos observar reflexão, reflexão total interna, reflexão difusa e refração.

Dividiremos a tela em duas metades. Na de cima teremos ar e na de baixo água.

Nela você encontrará uma lanterna verde e azul emitindo um feixe de luz. Clicando na parte verde da lanterna, você pode mudar o ângulo de incidência da luz. Clique na parte azul desta para movê-la.

De acordo com o ângulo de incidência, uma parte da luz será refletida de volta para a água e uma outra parte será transmitida com uma direção diferente para o ar ou será refratada. Para um ângulo suficientemente grande, toda a luz é refletida de volta para a água, esta é a situação de reflexão interna total.

Clique na região azul duas vezes e a lâmpada se tornará um apontador laser. Você poderá mover ou mudar a posição do apontador utilizando um processo análogo ao descrito anteriormente para a lâmpada.

No modo apontador laser, clique uma vez na interface água/ar e você mudará as propriedades entre lisa e rugosa. Clique novamente e a opção anterior será restabelecida. Com a interface rugosa, você poderá assistir a reflexão difusa.

Tomando a interface lisa, clique no botão da direita e aparecerá um círculo com os ângulos demonstrado com barras coloridas. Podemos comparar as barras e obter:

Lei da reflexão: O comprimento da barra amarela é igual ao
comprimento da barra laranja, ou seja, o ângulo de incidência é
igual ao ângulo de reflexão.

Lei de Refração: A barra vermelha e a barra amarela, ou seja,
os ângulos de incidência e refração relacionam-se pela lei de Snell,
n2 sen q2 = n1 sen q1, onde q 1 e q 2 são respectivamente os ângulos de
incidência e transmissão e n1 e n2 os índices de refração,
que variam de acordo com o material.

Abaixo relacionamos os índices de refração de alguns materiais:

MATERIAL

ÍNDICE

ar

1,00029*

vácuo

1

água

1,33

solução de água com açúcar (30%)

1,38

solução de água com açúcar (80%)

1,49

diamante

2,42

*À temperatura de 0oC e pressão de 1 atm

Esta simulação originalmente desenvolvida por Fu-Kwun Hwang, do Departamento de Física da Universidade Nacional Normal de Taiwan e traduzida e adaptada, em colaboração com o autor, por Rafaela Rejane Samangaia, aluna do curso de Pós-Graduação em Física da Universidade Federal de Santa Catarina., supervisionada pelo Prof. Nelson Canzian da Silva, do Departamento de Física da UFSC. Várias outras simulações semelhantes podem ser acessadas no web-site original em Taiwan ou no site espelho existente na UFSC.

Sugestões são bem-vindas!

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Fu-Kwun Hwang / Department of Physics - National Taiwan Normal University
Nelson Canzian da Silva / Departamento de Física - Universidade Federal de Santa Catarina