Para entenderes melhor este fenómeno, observa com atenção cada uma das imagens seguintes:
A colher, o lápis e a régua parecem partidos, quando de facto não estão.
Por que motivo os vemos assim?
A Luz propaga-se a diferentes velocidades em diferentes meios materiais. À passagem da luz de um meio material para outro no qual se propaga a velocidade diferente dá-se o nome de refração. Quando ocorre refração a luz pode sofrer um desvio na sua direção e é por isso que temos a ilusão de que a colher, o lápis e a régua estão partidos.
A refração é um fenómeno que ocorre quando a luz passa de um meio material homogéneo e transparente para outro meio também homogéneo e transparente, porém diferente do primeiro. Nessa mudança de meio, podem ocorrer mudanças na velocidade de propagação e de direção da propagação.
Estas mudanças de velocidade ocorrem, porque a luz apresenta uma velocidade diferente em cada um dos meios materiais. Assim, a luz é muito mais rápida quando atravessa o ar, do que quando atravessa o vidro ou a água.
Assim sendo, quando a luz passa de um meio para o outro, podem acontecer duas situações diferentes, consoante a velocidade de propagação da luz aumenta ou diminui.
No ar, a luz propaga-se a uma velocidade muito maior do que na água ou no vidro. Quando passa do ar para a água sofre um abrandamento na sua velocidade de propagação e pode sofrer uma mudança de direção, consoante o ângulo de incidência na superfície de separação entre os dois meios:
Neste caso o raio de luz desviou-se da direção original e aproximou-se da linha normal à superfície de separação entre os dois meios no ponto de incidência da luz.
Quando um raio de luz passa da água para o ar sofre um aumento na sua velocidade de propagação e pode sofrer uma mudança de direção, consoante o ângulo de incidência na superfície de separação entre os dois meios:
Neste caso o raio de luz desviou-se da direção original e afastou-se da linha normal à superfície de separação entre os dois meios no ponto de incidência da luz.
Quando a luz incide perpendicularmente à superfície de separação entre dois meios, ocorre refração mas não ocorre mudança de direção da luz:
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