A refração da luz é responsável por uma série de fenômenos óticos que acontecem no cotidiano, com por exemplo, o fato de a profundidade de uma piscina parecer menor do que realmente é. Isso acontece pelo fato da diferença entre os meios de propagação.
Exemplo: A refração altera a forma com que os nossos sentidos percebem os objetos. Uma colher, por exemplo, dentro da água parece ter-se entortado.
Lei de Snell-Descartes
Resume a uma expressão que dá o desvio angular sofrido por um raio de luz ao passar para um meio com ìndice de refração diferente do qual ele estava percorrendo:
Sen i . N1 = Sen r . N2
Índice de refração:
Índice de refração é uma relação entre a velocidade da luz no vácuo e a velocidade da luz em um determinado meio. Em meios com índices de refração mais baixos (próximos a 1) a luz tem velocidade maior. A relação pode ser descrita pela fórmula:
Onde: c é a velocidade da luz no vácuo (c = 3 x 108 m/s); v é a velocidade da luz no meio;
De modo geral, a velocidade da luz nos meios materiais é menor que c; e assim, em geral, teremos n > 1. Por extensão, definimos os índice de refração do vácuo, que obviamente é igual a 1. Portanto, sendo n o índice de refração de um meio qualquer, temos:
A velocidade de propagação da luz no ar depende da frequència da luz, já que o ar é um meio material. Porém essa velocidade é quase igual a 1 para todas as cores. Exemplo: índice de refração da luz violeta no ar = 1,0002957 e índice de refração da luz vermelha no ar = 1,0002914.
Portanto, nas aplicações, desde que não queiramos uma precisão muito grande, adotaremos o índice de refração do ar como aproximadamente igual a 1:
Como vimos, as cores, por ordem crescente de frequência são: vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil e violeta.
A experiência mostra que, em cada meio material, a velocidade diminui com a frequência, isto é, quanto "maior" a frequência "menor" a velocidade.
Portanto como
, concluímos que o índice de refração aumenta com a frequência. Quanto "maior" a frequência "maior" o índice.