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Refração da luz é quando a luz se dobra ao passar em uma curva através de uma interface entre dois materiais. É um fenômeno familiar aos pescadores, que veem suas linhas de pesca dobrarem na água. Vários experimentos podem ser usados para demonstrar a refração, incluindo um prisma para separar a luz nas cores do arco-íris.
Tigela com água
Coloque uma moeda no fundo de uma tigela. Afaste-se até que a moeda pare de ser vista pela borda da tigela. Então, peça para alguém colocar água na tigela. Eventualmente, você será capaz de ver a moeda devido à mudança da luz enquanto a imagem da moeda passa obliquamente (em uma curva) através da superfície ar-água.
Lápis
Insira um lápis em um ângulo dentro de um copo com água. De cima, o lápis parece dobrado porque a refração ocorreu entre a interface água-ar. Mas quando você olha para o lápis pelos lados do copo, ele parece reto, porque a luz está passando por uma superfície de vidro.
Dos lados, você também pode olhar para cima através da superfície da água. Então, o lápis aparecerá torto, pois a luz da parte do lápis acima da água passou obliquamente através da superfície água-ar.
Jarra com água
Aqui está um experimento que mostra a refração de um raio de luz. Isso deve ser feito com as luzes apagadas para ver o raio. Coloque uma jarra com água em uma caixa de sapato. Acenda uma lanterna através de um buraco do lado da caixa. Posicione a jarra para que a luz entre nela obliquamente. O raio vai refratar duas vezes: uma quando entrar na jarra e outra quando sair. O ponto da água na jarra é para que o caminho da luz se torne mais visível.
A jarra pode ser ajustada para que a refração sobre ela desfaça a deformação da luz ocorrida quando esta sai da jarra.
Prisma e espectro
Como um experimento separado, a jarra de água pode ser substituída por um prisma. Passar um raio de luz por ela demonstra o famoso experimento de Isaac Newton de dividir a luz nas cores do arco-íris. Para dar tempo para as cores se espalharem, uma configuração diferente de uma caixa de sapato é preferível. Por exemplo, a fonte de luz pode ser trocada na caixa de sapato, iluminando através da fenda. O prisma seria posicionado para receber a luz. Então, uma folha de papelão ou uma parede pode servir como a tela de projeção para as cores.
Produção de espectro
Nos experimentos acima, o prisma e o jarro possuem um ponto de entrada e um ponto de saída para o raio de luz. Ainda, no experimento do prisma, um espectro do arco-íris foi produzido, mas, no experimento da jarra, não foi. As cores são separadas passando pela água, mas um prisma exacerba o fenômeno, refratando a luz duas vezes. Também a distância do prisma até a parede de projeção permite a separação das cores do espectro. A jarra permite a separação somente dentro dos confinamentos dela, especialmente se o ângulo do ponto de entrada e o do ponto de saída na jarra combinam bem.