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Transcrição de vídeo

nos últimos vídeos nós falamos sobre a reflexão trata se basicamente a idéia dos raios batendo e voltando em uma superfície e se a superfície uniforme o ângulo incidente vai ser idêntico ao ângulo refletido nós vimos que esses ângulos são medidos relativos a uma reta perpendicular então ângulo daqui vai ser o mesmo ângulo daqui isso é essencialmente o que a gente aprendeu nos últimos vídeos o que nós queremos abordar nem esse é o que acontece quando um raio não reflete na superfície mas penetra em um meio diferente então nessa situação nós estaremos lidando com a refração refração refração você ainda tem a luz incendiado na interface entre os dois meios distintos então vamos dizer isso é perpendicular aqui na verdade deixe-me continuará perpendicular toda aqui e vamos dizer que temos um raio de luz vindo em um ângulo o ângulo teta 1 com isso o que vai acontecer vamos dizer que aqui em cima é o vácuo a luz viaja mais rapidamente no vácuo não tem nada e sem ar sem água nada é onde a luz pode viajar mais rápido e vamos dizer que no meio que de baixo não sei vamos ver que seja água tá água tudo isso aqui tudo isso é água e tudo aqui em cima tudo isso é vácuo então o que vai acontecer na verdade isso não é um caso real bem para poupar a discussão vamos dizer que aqui temos água embaixo evacuem cima isso não é uma coisa que você venha naturalmente no ambiente mas vamos pensar um pouco sobre isso normalmente a água desde que não haja pressão iria evaporar e tudo mais mas para poupar a discussão vamos dizer que aqui um meio onde a luz viajará mais devagar o que você vai ter é que esse raio na verdade vai mudar de direção ele vai se inclinar ao invés de continuar na mesma direção ele vai se inclinar um pouco vai vir para baixo nessa direção assim e esse ano aqui teta 2 é o ângulo de refração ângulo de refração isso é o ângulo de incidência o ângulo que incide e esse é o ângulo de refração de novo com a base na perpendicular e antes que o diga a equação de como isso funcione como eles estão relacionados com a velocidade da luz nesses meios lembre se de novo você nunca vai ter vácuo e água juntos a água evaporar ia porque não há pressão nela e nessas coisas mas antes que eu vá para a matemática temos que descobrir como esses ângulos se relacionam com a velocidade da luz em diferentes meios eu quero te dar um conhecimento intuitivo sobre não porque o raio se inclina por que eu não estou te ensinando como a luz funciona isso é mais uma propriedade observada na luz como aprenderemos a medida que fizemos mais e mais vídeos sobre isso pode ficar bastante confuso às vezes você vai tratar como um raio às vezes vai tratar como uma onda às vezes vai tratar como um fóton mas quando você pensa em refração eu gosto de pensar como se fosse um veículo e imaginar vamos imaginar que eu tenho um carro o desenhar o carro então estamos olhando para o topo do carro aqui é o lugar do passageiro e o carro tem quatro rodas nós estamos olhando ele de cima vamos dizer que estamos viajando numa estrada onde as rodas podem ter uma boa tração o carro se move de maneira eficiente mas já vai atingir outra superfície está prestes a atingir uma superfície onde a estrada acaba e começa a viajar na lama vai ter que viajar na lama e na lama obviamente a tração das rodas não vai ser boa o carro não vai ser capaz de viajar rapidamente então o que vai acontecer assumindo que o volante não esteja virando coisa assim o carro iria em linha reta nessa direção mas o que acontece logo quando as rodas estão para atingir a lama bom essa roda essa roda vai atingir a lua primeiro e o que vai acontecer em determinado tempo quando o caso estiver aqui onde eu estiver aqui onde essas rodas vão estar na estrada e essas na lama e essa roda está prestes a atingir a lama nessa situação o carro faria já faria e considerando que o motor estava ligado e que as rodas estão girando na mesma velocidade e durante todo o experimento de repente ao que as rodas atingir um outro meio o carro vai ficar mais devagar e ele vai ficando cada vez mais devagar mas essas rodas ainda estão na estrada então eles vão ter que estar mais rápidos então lado direito do carro vai se mover mais rápido do que o lado esquerdo do carro o que vai acontecer como você vê isso todo o tempo se o seu lado direito está se movendo mais rápido do que o seu lado esquerdo você vai virar e é isso que vai acontecer com o carro o carro vai virar nessa direção e uma vez que chega no meio ele viajará em viajar e do ponto de vista do carro ele está virando para a direita mas agora vai viajar nessa direção vai virar quando atingirmos a outra superfície agora obviamente a luz não tem rodas e não se relaciona com a lama mas é a mesma ideia geral quando viaja de um meio mais rápido para um mais devagar você pode imaginar que a luz tem rodas perto da vertical atingir o meio primeiro reduz a velocidade então a luz vai para a direita se estamos fazendo outro caminho se eu tenho a luz vindo de um meio mais devagar vamos imaginar dessa maneira temos a luz vindo do meio mais devagar e usando analogia do carro nessa situação o lado esquerdo vai estar indo o carro está aqui o lado esquerdo do carro vai sair primeiro e vai se mover mais rapidamente então um carro vai virar para a direita assim espero que isso te dá uma noção de como perceber a direção que a luz vai inclinar se você tem um senso intuitivos pode ser fácil e para o próximo nível tem algo chamado lei diz neo a lei diz neo isso quer dizer que esse ângulo deixe de escrever aqui vamos dizer que essa velocidade aqui é a velocidade 2 a velocidade de cima é a velocidade um indo de volta original na verdade vou desenhar outro diagrama para limpar isso e também é exemplo de waco água eu não estou gostando dele porque é muito irreal temos esse sistema na natureza então talvez seja vácuo e vidro isso é algo que sempre existe então vamos dizer assim isso não é água e isso é vidro ou redesenhar vou desenhar alguns ângulos maiores ou desenhar uma perpendicular e aqui temos o nosso reincidente no vácuo está viajando avião nesse caso do vácuo está viajando na velocidade da luz ou a velocidade da luz no vácuo que é c ou 300 mil quilômetros por segundo ou 300 milhões de metros por segundo ou escrever isso então se é a velocidade da luz no vácuo que é igual a 300 no igual a 300 ou não vou dar um número exato pode se dar por esses dígitos 300 milhões de metros por segundo se a luz no vácuo luz no vácuo eu me refiro a área do espaço que não existe nada sem ar sem gás sem moléculas nada e só o vaco puro e isso é com rápido a luz vai viajar agora está viajando bem rápido aqui vamos dizer que isso se aplica a quaisquer dois meios mas vamos dizer que aqui é o vidro e no vidro a luz viaja mais devagar e nós sabemos pelo nosso exemplo que esse lado do carro vai chegar no meio devagar primeiro então vai virar nessa direção e vai ficar como isso nós chamamos isso de ver dois talvez o desenho se você quer ver isso com vetores talvez dizem como um vetor menor v2 assim isso o ângulo de incidência teto a 1 o ângulo de refração tenta 2 a lei de israel nos diz que a razão entre v2 e oceano do ângulo de refração vai ser igual à razão e vivê um vai ser igual a razão entre v1 e oceano do ângulo de incidência sendo detecta um agora se isso parece confuso nós vamos aplicar isso nos próximos vídeos mas eu quero te mostrar também que tem muitas coisas e muitas maneiras de ver a lei de israel talvez você possa estar ou não familiarizado com a ideia de índice de refração ou escrever isso índice de refração indiciou o índice de refração é definido por qualquer meio por qualquer material tem um índice de refração para o vaco pro ar pra água pra qualquer material que as pessoas medem e é usualmente usado como n e é definido em relação à velocidade da luz no vácuo é o c dividido pela velocidade da luz no meio então nosso exemplo aqui nós podemos reescrever isso nós podemos reescrever isso em termos de índice de refração deixa eu fazer isso porque às vezes é a maneira mais típica de interpretar a lei de israel então poderia resolver por ver aqui se uma coisa que eu poderia fazer é se o n for igual a ser dividido por ver então ver vai ser igual ao ser dividido por n eu posso multiplicar ambos os lados por ver se você não vê o que eu fiz aqui o passo intermediário é multiplicar ambos os lados por ver você vai ter que ver vezes n é igual a ser então você divide ambos os lados por n e você tem que ver é igual a ser sobre n então eu posso reescrever a lei de israel como ao invés de ter 22 aqui eu posso escrever ao invés de escrever dois aqui eu posso escrever à velocidade da luz dividida pelo índice de refração desse material aqui eu vou chamá-lo de n2o certo esse material 2 material dois aqui certo vai ser a mesma coisa que ver 2 sobre o oceano detecta 2 é igual ao g1 que a mesma coisa que ser dividido por n 1 sobre o oceano detecta um então nós poderíamos fazer uma simplificação aqui nós multiplicamos ambos os lados da equação bem vamos fazer umas coisas aqui vamos na verdade a coisa mais simples a se fazer é ter o recíproco em ambos os lados então vou fazer isso vou fazê-lo recíproco dos dois lados e você tem sendo detecta 2 sobre ser sobre n2 é igual a cena detecta um sobre ser sobre um e vamos multiplicar o número de dor o denominador deste lado esquerdo por m2 então se multiplicamos n2 sobre n2 não vamos estar mudando porque isso aqui é um mas esse cara e esse carvão se cancelar então vamos fazer a mesma coisa que multiplicar o número de dor e o denominador por n 1 então n 1 sobre um e ficará esse cara e esse cara vão se cancelar então estamos n2 sendo detecta 2 sobre cr igual a n1 se no teto um sobre c e agora multiplicamos ambos os lados dessa equação por ser e temos a forma da lei de israel que alguns livros vão mostrar pra você cujo meio de refração do meio devagar ou para o segundo meio que é o que estamos entrando vezes o índice do senado do índice de refração é igual ao índice de refração do primeiro meio vezes oceano do ângulo de incidência não temos outra versão aqui isso é outra versão da lei de israel deixe me copiar e colar isso se isso está confundindo eu estou achando que realmente está especialmente se essa é a primeira vez que você vê isso nós vamos aplicar isso em muitos vídeos nos próximos vídeos eu quero ter certeza eu quero ter plena certeza que você está confortável com isso então essas são as formas equivalentes da lei diz neo uma lida com velocidade e dá diretamente com velocidades aqui a razão da velocidade do oceano incidente o ângulo de refração e aqui usa se o índice de refração eo índice de refração vai te dizer a razão da velocidade da luz e da velocidade no meio então em algum lugar onde a luz viagem bem devagar onde a luz viagem bem devagar esse número vai ser um número menor esse é o número menor aqui um número maior o que nós vemos aqui é que você ver um pouco do próximo vídeo aqui aqui se tem um monte de índice de refração para diferentes materiais é obviamente um para o vácuo porque não vá com você tem um índice de refração sendo c dividido pela velocidade da luz naquele material bem no wako está viajando a ser se é sobre ser vai ser um então é de onde aquilo veio se você ver no ar a velocidade um pouquinho menor esse número só vai ser um pouquinho menor do que a velocidade da luz no vácuo então no ar vai ser bem próxima do vácuo mas num diamante a viagem bem mais devagar a luz está viajando bem mais devagar no diamante do que no vácuo de qualquer forma vou deixar você aqui nós vamos fazer mais alguns vídeos e dar mais exemplos usando a lei diz mel eu espero que você pegue a ideia básica da refração e no próximo vídeo vou utilizar esse gráfico para ajudar nos a visualizar porque parece que o raio centena