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O termo refração vem do latim  refractus e significa “dobrado, desviado, quebrado ou até descontínuo”.

Observe a figura abaixo para entender que o nome faz sentido.

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Esse efeito que vemos na imagem é explicado pela física como a mudança na velocidade de propagação da luz ao mudar de meio de propagação. É um fenômeno ondulatório que possui leis bem definidas e simples. Aqui vamos nos concentrar na refração da luz e sua descrição. Dobrar ou desviar a luz de forma controlada permitiu ao homem construir uma quantidade enorme de utensílios desde a correção de problemas de visão a telescópios de última geração, passando por máquinas fotográficas, filmadoras, lunetas, projetores e muito mais.

A refração

Quando um feixe de luz passa de uma substância transparente para outra em incidência não normal, sofre uma inclinação. Essa inclinação depende do ângulo de incidência em relação à normal e da diferença de densidade entre os meios em questão.

Índice de refração absoluto - Uma medida da refringência

A refringência ou capacidade de inclinar feixes de luz é medida através de um indicador matemático chamado de índice de refração, que via de regra aumenta com a densidade do meio e é inversamente proporcional à velocidade da luz no referido meio.

Características importantes sobre o índice de refração

• Por ser a razão entre duas velocidades, as unidades se cancelam. Portanto o η é um número puro ou adimensional (sem unidades);
• Como o denominador v_x não pode jamais ser maior que o numerador c, o η é sempre maior ou igual à unidade, jamais menor;     η ≥ 1;
• No vácuo e aproximadamente no ar, η = 1. Nos outros meios será sempre maior;
• Mede o grau de “dificuldade” da luz em se propagar no meio;
• O meio de maior índice de refração é dito mais refringente.

Índice de refração relativo

Os índices de um meio em relação a outro meio

lê-se: índice de refração de A em relação a B, são particularmente úteis na lei de Snell e nos cálculos de posição aparente em dioptros. Lembrando que  o índice de refração é inversamente proporcional a velocidade da luz no meio, podemos deduzir que

Leis da refração

Vamos então às leis simples que regem a refração:

1ª lei - O raio incidente R.I., o raio refratado R.R. e a normal à superfície no ponto de incidência N pertencem ao mesmo plano, isto é, podemos equacionar e solucionar probemas usando apenas cortes planos da situação e geometria plana.

2ª lei - Lei de Snell - seja a seguinte situação: