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A curva da luz

Estratégias de Ensino

Um dos princípios da Óptica Geométrica diz que em um meio homogêneo e transparente a luz se propaga em linha reta. É possível verificar isso através de um experimento simples.
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Esta atividade experimental é considerada de baixo custo e tem por objetivo principal responder, com a ajuda de um experimento, duas simples perguntas que estão diretamente relacionadas à luz.

A primeira pergunta é: a luz se propaga em linha reta? De acordo com os princípios da Óptica Geométrica, quando consideramos um meio homogêneo e transparente, a resposta para a pergunta acima é sim. Mas e se o meio de propagação da luz não for um meio homogêneo, ou seja, se o meio apresentar densidade diferente, será que a luz poderia fazer curva?

A segunda pergunta é: como acontece o fenômeno da miragem? Através desta atividade experimental tentaremos ilustrar esse fenômeno. Sendo assim, aproveitando o experimento explicaremos como acontece o efeito miragem, que, por sinal, é muito comum em ambiente bastante quente ou muito frio.

Para a realização dessa atividade, necessitaremos dos seguintes materiais:

- um recipiente quadrado de vidro (pode ser um aquário)
- açúcar
- um laser vermelho (pode ser adquirido em feira de importados)
- ambiente escurecido

Demonstrando a atividade

Primeiramente você deve criar o meio heterogêneo: para isso, basta adicionar todo o açúcar, uniformemente, sobre a superfície do líquido. Após a distribuição uniforme do açúcar é necessário deixar o recipiente descansar (sem movimento) durante um período de 24h.

Após esse período, o líquido do recipiente apresentará uma tonalidade diferente. Essa tonalidade diferente ocorre pelo fato de o líquido ter se tornado heterogêneo, ou seja, a água apresentará pontos com diferentes densidades.

Em um segundo momento, com a ajuda do laser, veremos o comportamento da luz quando esta atravessa o meio heterogêneo. Sendo assim, quando a luz atingir pontos onde a homogeneidade não estiver ocorrendo, a luz sofrerá diversas refrações ocasionando, então, um desvio da luz, fazendo a curva e, consequentemente, poderá ser constatada certa reflexão (considerada reflexão total). Essa é a base da explicação para o efeito miragem.

Após escurecer o ambiente, faça com que a luz do laser incida sobre a superfície do líquido. Assim, veremos um feixe retilíneo de luz: isso comprova que naquele ponto o líquido apresenta-se homogêneo. Em seguida, comece a baixar o feixe de luz lentamente. Conforme ele vai abaixando, perceberemos que o meio vai se tornando heterogêneo pelo fato de o feixe de luz começar a se curvar.

O laser faz curva por estar atingindo regiões de densidades diferentes, causando, portanto, o fenômeno denominado refração. Em um determinado ponto poderá ser percebida a reflexão total do feixe luz, que é o que acontece com o efeito miragem.


Por Domiciano Marques
Graduado em Física

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