O que é Índice de refração? — Física

Definição 3.5 Física do ensino médio · Capítulo 3 — Refração da luz

O índice de refração de um meio transparente é a razão

n = \frac{c}{v},

em que $c = 3.00 \times 10^{8}\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$ é a velocidade da luz no vácuo e $v$ , a sua velocidade no meio. Como $v \leq c$ , o índice satisfaz $n \geq 1$ ; ele não tem unidade. Alguns valores úteis:

meio	ar	água	acrílico	vidro	diamante
$n$	$1.0003$	$1.33$	$1.49$	$1.50$	$2.42$

Raios incidente (azul), refletido (cinza) e refratado (vermelho). Todos os ângulos são medidos a partir da normal (tracejada); ao entrar no meio mais denso (n_2 > n_1), o raio se aproxima da normal. — Raios incidente (azul), refletido (cinza) e refratado (vermelho). Todos os ângulos são medidos a partir da normal (tracejada); ao entrar no meio mais denso ( $n_2 > n_1$ ), o raio se aproxima da normal.

Exemplos

Exemplo 3.6 (Velocidade da luz na água)

Na água, $v = \dfrac{c}{n} = \dfrac{3.00 \times 10^{8}\,\mathrm{m}/\mathrm{s}}{1.33} = 2.26 \times 10^{8}\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$ . No diamante, a luz se arrasta a $3.00 \times 10^{8}\,\mathrm{m}/\mathrm{s}/2.42 = 1.24 \times 10^{8}\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$ — menos da metade da sua velocidade no vácuo. Para o ar, $n = 1.0003$ altera a velocidade em $0.03\%$ : neste capítulo tratamos o ar como vácuo e tomamos $n_{\text{ar}} = 1.00$ .

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Definição 2.2 Física universitária — 1.º ano · Capítulo 2 — Óptica geométrica: raios, reflexão, refração

Um meio transparente deixa a luz passar; nele a luz se propaga com velocidade $v < c$ . Seu índice de refração é

n = \frac{c}{v} \geq 1 .

Vácuo: $n = 1$ ; ar: $1.0003$ ; água: $1.33$ ; vidro comum: $1.5$ a $1.6$ ; diamante: $2.42$ . Uma onda de frequência $\nu$ conserva a sua frequência ao entrar num meio, de modo que o seu comprimento de onda encolhe de $\lambda_0 = c/\nu$ no vácuo para $\lambda = \lambda_0/n$ .

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Exemplos

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