Reflex=E3o total em = um aqu=E1rio

Reflex=E3o=20 total em um aqu=E1rio.

Objetivo=20

Demonstrar=20 o fen=F4meno da reflex=E3o = total.

Descri=E7=E3o=20

O=20 fen=F4meno da reflex=E3o total est=E1 descrito em nossa se=E7=E3o = TINTIM por = TINTIM. Essa=20 experi=EAncia =E9 uma demonstra=E7=E3o desse fen=F4meno. Um feixe = de luz =E9 desviado=20 por refra=E7=E3o ao passar da =E1gua para o ar. Se o =E2ngulo de = incid=EAncia=20 exceder o chamado "=E2ngulo cr=EDtico", o feixe se reflete = totalmente e=20 permanece na = =E1gua.

Use,=20 de prefer=EAncia, um aqu=E1rio longo e raso. A fonte de luz pode = ser um desses=20 lasers de apontar que os conferencistas costumam usar. = Fa=E7a o feixe=20 de luz penetrar no aqu=E1rio com um =E2ngulo tal que a = incid=EAncia na=20 superf=EDcie entre a =E1gua e o ar seja maior que o =E2ngulo = cr=EDtico. Para uma=20 interface entre o ar e a =E1gua o =E2ngulo cr=EDtico =E9 de uns = 50^o.=20 Colocando um espelho no fundo do aqu=E1rio =E9 poss=EDvel = conseguir v=E1rias=20 reflex=F5es totais na interface superior, como vemos na figura ao=20 lado.

Uma=20 varia=E7=E3o interessante consiste em formar duas camadas de = l=EDquidos=20 diferentes, com =EDndices de refra=E7=E3o diferentes. Por exemplo, = o =F3leo=20 vegetal tem densidade menor que uma mistura de =E1gua e =E1lcool = isoprop=EDlico,=20 e, portanto, flutua em uma camada superior. No entanto, seu = =EDndice de=20 refra=E7=E3o =E9 maior que o =EDndice de refra=E7=E3o da mistura. = Incidindo o feixe do=20 laser sobre a interface entre os dois l=EDquidos com um = =E2ngulo maior=20 que o =E2ngulo cr=EDtico, o feixe =E9 refletido totalmente para = cima. Nesse=20 caso, temos uma situa=E7=E3o semelhante a que surge nas = miragens.

An=E1lise=20

Leia=20 nossa se=E7=E3o TINTIM por=20 TINTIM para maiores detalhes sobre a reflex=E3o total. Esse = fen=F4meno=20 pode ocorrer quando a luz vem de um meio de maior =EDndice de = refra=E7=E3o para=20 outro de menor =EDndice de refra=E7=E3o. =C9 o caso da luz vindo = da =E1gua (n =3D=20 1,33) para o ar (n =3D 1,0). Se o =E2ngulo entre o feixe incidente = e a normal=20 (isto =E9, uma reta perpendicular =E0 interface no ponto onde a = luz incide),=20 for maior que o =E2ngulo cr=EDtico o feixe de luz n=E3o atravessa = a interface=20 mas se reflete de volta para a =E1gua. O seu aqu=E1rio =E9 um = modelo de fibra=20 =F3ptica, onde a luz viaja confinada pela reflex=E3o total.
O = =E2ngulo=20 cr=EDtico nesse caso =E9 de 49,75^o. Como achar esse = valor? Ele=20 corresponde a um =E2ngulo de incid=EAncia que resulta em um = =E2ngulo de refra=E7=E3o=20 igual a 90^o. Usando a Lei de Snell, sen I / sen R =3D = n(=E1gua),=20 com R =3D 90^o e n(=E1gua) =3D 1,33, obtemos I =3D = =E2ngulo cr=EDtico =3D=20 49,75^o. =

Material=20

Aqu=E1rio=20 longo e raso.
=C1gua, =F3leo vegetal de cozinha e =E1lcool = prop=EDlico (chamado=20 "=E1lcool de esfregar").
Laser simples, tipo apontador. = Esses=20 lasers s=E3o vendidos, hoje em dia, em lojas de presentes = importados=20 por uns 20 reais.
Um espelho plano longo.=20

Dicas=20

Derrame=20 um pouco de leite na =E1gua do aqu=E1rio para deix=E1-la = ligeiramente turva.=20 Isso facilita a visualiza=E7=E3o do feixe.
Junte essa = experi=EAncia com=20 outras sobre refra=E7=E3o para um show completo. Consiga algumas = fibras=20 =F3pticas para mostrar aos espectadores. Explique a eles como a = luz pode ser=20 canalizada pela reflex=E3o total dentro da=20 fibra.