Experiências de Óptica

• Óptica

ÁGUA ÓPTICA

Objetivo

O objetivo deste experimento é construir um sistema em que uma coluna de água conduza luz de forma curva, o que mostra o fenômeno da reflexão total.

Contexto

Quando um raio de luz se propaga em um meio com um determinado índice de refração e tenta atravessar para outro meio com índice de refração menor do que este em que ela vêm se propagando, parte da luz será refratada e a outra parte será refletida. Se aumentarmos o ângulo de incidência do raio de luz neste novo meio, chegará a um ângulo em que toda luz será refletida. À este ângulo damos o nome de Ângulo Limite e à este fenômeno Reflexão Total.

Idéia do Experimento

Um sistema é arranjado de modo tal que a água que escoa de um furo feito em uma garrafa e iluminado por uma lanterna, conduza alguns raios desta luz emitida pela lanterna durante sua trajetória. Colocando um aparato (como a mão por exemplo) no final do feixe de água que sai da garrafa, observa-se uma luminosidade de espessura do feixe d'água. Pode-se concluir então que o feixe d'água conduz a luz até o aparato. É interessante salientar que este é o mesmo princípio utilizado pela condução de luz dentro da fibra óptica.

Material

1. Garrafa de óleo de cozinha => Plástica e transparente.
2. Tinta acrílica => Pode-se também usar qualquer tipo de tinta ou fita isolante para impedir que a luz atravesse uma das faces da garrafa de óleo.
3. Pincel para aplicar a tinta
4. Lanterna
5. Água
6. Recipiente para colher a água => Pode ser utilizado uma bacia ou um recipiente grande qualquer. O experimento também pode ser realizado em uma pia, sendo que, a água que escoa da garrafa pode vir direto da torneira e ser recolhida pela pia quando sai da garrafa.

Montagem

Corte a parte superior da garrafa, retirando a boca. Limpe o interior dela com detergente.
Faça um furo, com aproximadamente meio centímetro de diâmetro, em uma das faces da garrafa de óleo, o mais baixo possível.
Pinte com tinta a face da garrafa em que foi feito o furo. Nós usamos tinta acrílica e deixamos secar por aproximadamente um dia.
Tape o furo, coloque água na garrafa e ilumine, com a lanterna, a face oposta à face que está pintada.
Solte o furo e coloque a mão no feixe da água que escorre da garrafa.

Comentários

Para que o experimento seja realizado com sucesso o ambiente deve permanecer o mais escuro possível.

Esquema Geral de Montagem
Abraços
Dayvidson S. Eufrásio