Física - Refração da luz através de um prisma

Introdução

  • O prisma é um vidro triangular, que possui duas bases triangulares e três superfícies laterais retangulares (como mostrado na imagem abaixo).

  • A forma única do prisma faz com que o raio emergente se curve em um ângulo na direção do raio incidente e este ângulo é conhecido como angle of deviation.

  • O ângulo entre as duas faces laterais de um prisma é conhecido como o angle of the prism.

Dispersão de luz branca por um prisma de vidro

  • Conforme mostrado na imagem fornecida acima, o prisma dividiu a luz branca incidente em uma faixa de cores.

  • As várias cores que são vistas através do prisma estão organizadas em ordem; este pedido é nomeado como 'VIBGYOR. '

  • VIBGYOR é constituído após a primeira letra de todas as seguintes cores -

    • V - violeta

    • I - Indigo

    • B - azul

    • G - verde

    • Y - amarelo

    • O - laranja

    • R - vermelho

  • A banda dos componentes coloridos de um feixe de luz é conhecida como spectrum e VIBGYOR é a sequência de cores que você pode ver na imagem acima.

  • A divisão da luz em cores diferentes é conhecida como dispersion.

  • Todas as cores têm ângulos de curvatura diferentes em relação ao raio incidente; a lista de curvas da luz vermelha (pode ser vista no topo), enquanto a violeta dobra mais (veja a imagem dada acima).

  • Por terem ângulos de dobra diferentes, todas as cores se tornam distintas.

  • Newton foi o primeiro cientista a usar um prisma de vidro para obter o espectro da luz solar e concluiu que a luz do sol é composta por sete cores.

  • Um arco-íris é um espectro natural que provavelmente aparece no céu após uma chuva (veja a imagem abaixo).

  • O arco-íris após a chuva é normalmente o resultado da dispersão da luz solar pelas minúsculas gotas de água.

  • As minúsculas gotículas de água presentes na atmosfera agem como pequenos prismas.

  • Um arco-íris sempre se forma na direção oposta do Sol.

Refração Atmosférica

  • O desvio dos raios de luz de um caminho reto na atmosfera (normalmente por causa da variação na densidade do ar) é conhecido como atmospheric refraction.

  • A refração atmosférica próxima ao solo produz miragens, o que significa que os objetos à distância parecem elevados ou abaixados, tremeluzentes ou ondulantes, alongados ou encurtados etc.

  • À noite, as estrelas parecem cintilantes, também por causa da refração atmosférica.

  • Por causa da refração atmosférica, o Sol permanece visível cerca de 2 minutos após o pôr do sol real e cerca de 2 minutos antes do nascer do sol real (veja a imagem abaixo).

Efeito Tyndall

  • A atmosfera terrestre é amplamente constituída por uma mistura heterogênea, como minúsculas gotículas de água, partículas suspensas de poeira, fumaça e moléculas de ar. Quando um feixe de luz atinge essas partículas finas, o caminho do feixe se espalha. O fenômeno de espalhamento de luz pelas partículas coloidais (da atmosfera) dá origem aTyndall effect.

  • A dispersão da luz torna as partículas visíveis na atmosfera.

  • Partículas muito finas espalham amplamente a luz azul, enquanto as partículas de tamanho maior espalham a luz, que tem comprimentos de onda mais longos.

  • A luz vermelha tem um comprimento de onda (cerca de) 1,8 vezes maior do que a luz azul.