Lei de Snell-Descartes

A lei de Snell-Descartes é uma das leis da refração. Ela leva o nome dos dois cientistas que chegaram à relação descrita por essa lei. Essa lei, especificamente, é a segunda lei da refração. A qual relaciona o índice de refração e o seno do ângulo do raio. Nesse post você verá o que é, como aplicar, exemplos e mais.

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O que é a lei de Snell-Descartes

A lei de Snell-Descartes foi desenvolvida por Willebrord Snellius (1580-1626) e René Descartes (1596-1650). Ela surgiu a partir da análise do comportamento da luz quando esta troca de meios de propagação. Contudo, vale lembrar que essa lei diz respeito aos meios isotrópicos. Isto é, quando possuem as mesmas propriedades físicas independente da direção de propagação. Por exemplo, água e vidro..

Essa lei também é chamada de segunda lei da refração. Por definição, ela delimita a mudança de velocidade e, consequentemente, a mudança de direção de propagação de um raio de luz ao mudar de meio de propagação. Isso é relacionado a partir dos senos dos ângulos de incidência e refração, e os índices de refração de cada meio.

Como aplicar lei de Snell-Descartes

Para aplicar essa relação matemática, é preciso ter em mente algumas informações acerca do fenômeno estudado. São elas: os índices de refração e os ângulos de cada um deles em relação à reta normal. Matematicamente:

Em que:

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• n₁: índice de refração do meio 1;
• n₂: índice de refração do meio 2;
• sen θ₁: seno do ângulo do raio vindo do meio 1;
• sen θ₂: seno do ângulo do raio vindo do meio 2.

Note que os ângulos considerados são sempre em relação a uma reta normal à superfície que separa os dois meios. Além disso, caso não seja possível ter acesso aos índices de refração e a única informação fornecida é a velocidade da luz no meio, é possível encontrar o índice de refração a partir da seguinte relação:

Em que:

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• n: índice de refração;
• v: velocidade da luz no meio (m/s);
• c: velocidade da luz no vácuo (3 x 10⁸ m/s);

Note que o índice de refração é uma grandeza adimensional. Isto é, não possui unidade de medida.

Exemplos da lei de Snell-Descartes

Os fenômenos físicos estão presentes no cotidiano do ser humano contemporâneo. Isso também acontece com as leis da refração. Veja três exemplos desse fenômeno:

• Copo com água: ao observar um copo com água, é possível ver que o que está atrás do copo tem suas formas alteradas. Isso acontece devido à refração.
• Lentes: as lentes usam a refração da luz para mudar a sua direção. Por exemplo, as lentes corretivas ou lentes de uma câmera.
• Peixes na água: ao observar um peixe dentro da água a partir da superfície, eles estão levemente deslocados da sua posição real. Essa ilusão de óptica é causada devido à refração da luz.

Esses exemplos ilustram como a luz pode mudar de direção ao mudar de meio. Você consegue pensar em mais alguns exemplos?

Vídeos sobre Lei de Snell-Descartes

Ao estudar os conteúdos de Física é importante aprofundar o conhecimento. Isso pode ser feito por meio de videoaulas. Por isso, assista aos vídeos selecionados e aprenda ainda mais sobre as leis da refração.

Refração da luz

O professor Marcelo Boaro explica o que é a refração da luz. Dessa forma, o docente aborda a lei de Snell-Descartes e os conceitos de índice de refração relativo e absoluto. Além disso, ao longo da aula, Boaro explica o que é a dispersão luminosa. Ao fim do vídeo, o professor resolve um exercício de aplicação.

A lei de Snell-Descartes explicada

Por diversas vezes, a lei de Snell-Descartes é chamada apenas de lei de Snell. Isso acontece porque, originalmente, esse conceito físico não era atribuído a Descartes. Dessa forma, o divulgador científico Pedro Loos, do canal Ciência Todo Dia, explica o que é a refração da luz e como ela se relaciona com essa lei física.

Exercício sobre a refração da luz

O conteúdo de óptica costuma ser muito cobrado em provas de grande escala. Como o Enem e vestibulares. Por isso, o professor Thales, do canal Chama o Físico, resolve um exercício sobre as leis da refração. Dessa forma, a resolução é feita de forma comentada e revisa o conteúdo.

Os conteúdos de óptica podem parecer abstratos. Contudo, eles são muito presentes no cotidiano do ser humano contemporâneo. Dessa forma, é importante estudá-los para compreender melhor o mundo ao redor. Por isso, que tal conhecer mais sobre o conteúdo de óptica geométrica?

Referências