Experiências de Óptica

• Óptica

REFRAÇÃO

Objetivo

O objetivo deste experimento é construir um sistema onde é possível observar a trajetória de um raio sendo refratado, ou seja, sendo desviado da sua trajetória inicial.

Contexto

A refração é o fenômeno no qual a luz muda sua direção de propagação ao mudar de um meio para outro, como por exemplo, água e ar, ar e vidro etc. O índice de refração (n) é uma propriedade de um determinado meio (por exemplo: n ar = 1; n vidro = 1,52; n água = 1,33) e que influencia diretamente a intensidade e a direção do raio de luz refratado. Quando o índice de refração do meio do qual a luz provém é menor do que o do meio em que ela vai penetrar, os raios tendem a se aproximar da reta normal à superfície que separa os meios. No nosso caso o feixe, ao penetrar na água, se aproxima da normal porque o índice de refração da água é maior que o do ar. E ao sair, se afasta pois n ar é menor que o n água, como mostra a figura abaixo:

Idéia do Experimento

Uma caixa de sapatos com uma lâmpada dentro é arranjada de modo que saia dela um feixe fino de luz. O feixe, ao atravessar uma caixa transparente cheia de água é refratado, ficando claro que ele muda sua trajetória.

Material

1. Fio elétrico
2. Bocal de lâmpada
3. Plug elétrico
4. Lâmpada de 60 Watts do tipo cristal => Tentamos realizar o experimento com lâmpadas de potências maiores, mas não obtivemos resultados satisfatórios.
5. Caixa de sapatos
6. Régua Molegata da marca TRIDENT => Usada dada a facilidade que se tem para dobrá-la.
7. Cartolina
8. Adesivo plástico para PVC (cola de cano) => Pode ser substituído por qualquer tipo de super-cola (Super-Bonder).
9. Caixinha de CD
10. Água

Montagem

Corte as extremidades da régua retirando a inscrição da logomarca e furo, deixando a régua com 16cm.
Faça três dobras na régua de forma a resultar um anel retangular de 5 x 3cm e cole as duas extremidades (com a cola para PVC).
Retire com cuidado a tampa da caixinha de CD, retirando todas as suas laterais.
Cole a base deste "anel" formado pela régua na tampa da caixa de CD, como na figura abaixo.

Corte um retângulo da caixa de sapatos a partir da borda (ver figura 1).
Cole um pedaço de cartolina no lugar do retângulo retirado.
Faça apenas um corte na cartolina, com tesoura, de fora para dentro da caixa (ver figura 2).
Monte o circuito que irá acender a lâmpada (fio, plug e bocal).
Coloque a lâmpada sobre a superfície que será realizado o experimento e tape-a com a caixa. A luz emitida pela caixa será reduzida a um feixe fino que passa através do corte feito na cartolina colada onde foi retirado um retângulo da caixa.
Coloque água dentro da caixa feita com a régua e tampa da caixa de CD e direcione a ela o feixe emitido pela caixa.



Comentários

Para o bom andamento do experimento é importante que a caixa que emitirá o feixe e a caixinha com água fiquem no mesmo plano.

Esquema Geral de Montagem

Abraços
Dayvidson Siqueira