Objetivo

O objetivo deste experimento é construir um sistema onde é possível observar a trajetória de um raio sendo refratado por uma lente convergente.

Contexto

Lentes são objetos translúcidos que apresentam duas superfícies refrativas. 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: nar = 1; nvidro = 1,52; nágua = 1,33) e que influencia diretamente a intensidade e a direção do raio de luz refratado. Lentes convergentes são, em geral, lentes de bordos finos mergulhadas em uma substância de índice de refração menor do que o do material de que é formado a lente. São muito utilizadas pela medicina para corrigir doenças da visão, como por exemplo, a miopia.

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 lente convergente feita com uma régua e um pedaço de uma garrafa de refrigerante cheia de água, é refratado. Mudando-se a posição de incidência do raio sobre a lente, observa-se que eles convergem depois de passar pela lente, ou seja, tendem a se encontrar.

Tabela do Material

Montagem

• Corte uma fatia da garrafa na parte mais lisa, onde fica o rótulo, com aproximadamente três centímetros de largura.
• Corte a fatia ao meio, transversalmente, de modo que vista de cima, tenha a forma de um semi-círculo.
• Cole as duas extremidades da "semi-fatia" na régua e depois cole-as na madeira de 30 x 80cm.
• 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 madeira 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 a garrafa e direcione a ela o feixe emitido pela caixa.

Comentários

• Acreditamos que se o feixe emitido pela caixa de sapatos for substituído por um laser-point, também apresentará um bom resultado.

Esquema Geral de Montagem

AGR/FCL