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: nar = 1; nvidro = 1,52; nágua = 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 nar < nágua, como na 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.

Tabela do Material

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

AGR/FCL