refração atmsoférica?

Question

textos sobre refração atmosférica exemplos de miragens, a posição aparente de um astro e a disperção da luz

Answer 1

LEIS DA REFRAÇÃO

Consideremos dois meios transparentes A e B e um feixe estreito de luz monocromática, que se propaga inicialmente no meio A, dirigindo-se para o meio B. Suponhamos, ainda, que uma parte da luz consiga penetrar no meio B e que a luz tenha velocidades diferentes no dois meios. Nesse caso, diremos que houve Refração. O raio que apresenta o feixe incidente é o raio incidente (i), e o raio que apresenta o feixe refratado é o raio refratado (r).
[editar]

A primeira lei da Refração
O raio incidente, o raio refratado e a normal, no ponto de incidência, estão contidos num mesmo plano.


A normal é uma reta prependicular à superfície no ponto de incidência, θA é denominado ângulo de incidência e θB, ângulo de refração.
[editar]

A segunda lei da Refração
I n_A \cdot sen\,\theta_A = n_B \cdot sen\,\theta_B


Dessa igualdade tiramos:


II \frac {sen\,\theta_A}{sen\,\theta_B} = n_{BA}


A Segunda Lei da Refração foi descoberta esperimentalmente pelo holandês Willebrord Snell (1591-1626) e mais tarde deduzida por Descartes, a partir de sua teoria corpuscular da luz. Nos Estados Unidos, ela é chamada de Lei de Snell e na França, de Lei de Descartes; no Brasil é costume chamá-la de Lei de Snell-Descartes.

Inicialmente a Segunda Lei foi apresentada na forma da equação II; no entanto, ela e mais fácil de ser aplicada na forma da equação I.

Observando a equação I, concluímos que, onde o ângulo for menor, o índice de refração será maior. Explicando melhor: se \theta_A\ >\ \theta_B, o mesmo ocorre com seus senos, sen\,\theta_A\ >\ sen\,\theta_B; logo, para manter a igualdade da equação I, n_B\,>\,n_A. Ou seja, o menor ângulo θB ocorre no meio mais refringente, nB.

Pelo princípio da reversibilidade, se a luz faz determinado percurso, ela pode fazer o percurso inverso. Assim, se ela faz o percurso XPY, ela pode fazer o percurso YPX. Mas, tanto num caso como no outro, teremos:


n_A \cdot sen\,\theta_A = n_B \cdot sen\,\theta_B


Quando a incidência for normal, não haverá desvio e teremos \theta_A\ =\ \theta_B\ =\ 0, e, portanto, sen\,\theta_A\ =\ sen\,\theta_B\ =\ 0, de modo que a Segunda Lei também é válida nesse caso, na forma da equação I:


n_A\,(0)\ =\ n_B\,(0)


[editar]

Caso de ângulos pequenos

Na tabela seguinte, apresentamos alguns ângulos "pequenos" expressos em graus e radianos, com o respectivo valor do seno e da tangente:
Ângulo em graus Ângulo em radianos Seno Tangente
0 0 0 0
2 0,035 0,035 0,035
4 0,070 0,070 0,070
6 0,105 0,104 0,105
8 0,140 0,139 0,140
10 0,174 0,174 0,176

Observando esta tabela, percebemos que, para um ângulo θ, até aproximadamente 10° temos:


\theta\ \cong\ sen\,\theta\ \cong\ tg\,\theta


quando θ está expresso em radianos. Assim, para ângulos pequenos, a Segunda Lei da Refração pode ser escrita:


n_A\ \cdot\ \theta_A\ \cong\ n_B\ \cdot\ \theta_B


para ângulos em radianos.