Por que uma mudança na velocidade de direção um comprimento de onda causado pelo meio?
Vamos quebrar os efeitos de um meio na luz (ou qualquer onda, na verdade):
1. Mudança de direção (refração) *
A causa: A luz viaja em diferentes velocidades em diferentes meios. Essa diferença de velocidade faz com que a luz se dobre quando entra em um novo meio em um ângulo. Pense nisso como um carro que dirige da calçada para um campo lamacento - sua velocidade diminui e muda de direção levemente.
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A física: A lei de Snell descreve esta flexão:
* n₁sinθ₁ =n₂sinθ₂
* n₁ e n₂ são os índices de refração dos dois meios (uma medida de quanta luz diminui nesse meio)
* θ₁ e θ₂ são os ângulos de incidência e refração, respectivamente.
2. Mudança na velocidade *
A causa: A luz interage com os átomos e moléculas do meio. Ele é absorvido e reemitido, o que a diminui.
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A física: A velocidade da luz no vácuo (C) é a mais rápida que pode viajar. Em um meio, a velocidade da luz (v) é menor que C e está relacionada ao índice de refração (n) por:
* V =C/N
3. Mudança no comprimento de onda (nem sempre) *
A causa: A frequência (quantas cristas de ondas passam um ponto por segundo) da luz permanece constante quando entra em um novo meio. Como a velocidade muda, o comprimento de onda (a distância entre as cristas das ondas) também deve mudar para manter a relação entre velocidade, frequência e comprimento de onda:
* v =fλ
* V =velocidade
* f =frequência
* λ =comprimento de onda
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Nota importante: A mudança no comprimento de onda nem sempre acontece. Se a luz entrar em um meio em um ângulo perpendicular, ela não mudará de direção, para que seu comprimento de onda permaneça constante.
em resumo *
Refração: Mudança de direção devido à mudança de velocidade.
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Velocidade: Sempre diminui a velocidade em um meio.
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comprimento de onda: Alterações para compensar a mudança de velocidade, mas apenas se a luz entrar no meio em um ângulo.
Exemplos: * Flexão leve quando entra na água do ar.
* A luz desacelerando em um prisma, fazendo com que cores diferentes se separem (dispersão).
* Microondas sendo lentas na atmosfera, afetando sua faixa de comunicação.
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