Conhecendo o desvio angular

Fácil de observar nos dias mais chuvosos graças à decomposição da luz branca que é observada sobre as gotas de água, o desvio angular é um estudo dentro de Óptica que merece atenção e cuidado na realização de seus cálculos. Afinal, sempre que um estudo é feito sobre como um raio de luz se comporta, torna-se inevitável falar sobre esse desvio, não é mesmo?

Primeiramente, é válido ressaltar o porquê da luz branca se decompor. Isso acontece graças à refração que ocorre logo que a luz incide no prisma. A mudança da velocidade da propagação da luz é um dos motivos desse fenômeno que também deve ser observado sempre que a luz incide na face do prisma criando um feixe branco.

Vale observar aqui que, no caso anteriormente expresso, há uma alteração na velocidade e na direção da propagação. Também é válido lembrar que se dá o nome de prisma a todo tipo de sólido que tem por limite faces planas e completamente capazes de fazer a correta decomposição de uma luz em diferentes cores e tons coloridos.

Chamado de espectro de luz, os feixes coloridos são parte do fenômeno da refração da luz branca. Porém, ressalta-se que este é um acontecimento de raio de luz policromática. Se por outro lado a ocorrência fosse de um raio de luz monocromática seria possível notar apenas duas refrações sendo elas de incidência e de urgência.

Ainda falando sobre o espectro de luz, o exemplo mais clássico e mais conhecido no mundo todo tratando-se desse evento é o arco-íris, que pode ser observado sempre após uma chuva, principalmente aquelas de verão, que depois dão lugar ao sol.

Tipos de prismas

Antes de envolver fórmulas e números ao desvio angular, é importante apresentar quais são os tipos de prismas existentes. São eles os prismas dispersivos e os reflexivos. Confira alguns detalhes e informações acerca desses dois modelos:

Prismas dispersivos: como o próprio nome sugere, esses prismas dispersam e decompõe a luz policromática, que é branca, em infinitas cores tal como conhecemos ao olhar para um arco-íris. Os componentes monocromáticos, que são essas cores e tons, formam o espectro luminoso que dá vida e sentido ao estudo desse desvio.

Primas reflexivos: por sua vez o grupo de prismas reflexivos consegue dar reflexão total funcionando tal como um espelho, porém com rendimento um pouco menor quando se compara a reflexão da luz. Não há uma alteração e o resultado é o mesmo de entrada. Nesses casos, o ângulo é perpendicular.

Matematizando o desvio angular

Não só de teorias viverá o assunto desvio angular, não é mesmo? Área estudada na matemática através de algumas fórmulas, agora que você já conferiu um resumo sobre o assunto é importante apresentar as equações que dizem respeito ao estudo dessa matéria.

As refrações do desvio angular seguem um cálculo conhecido como Lei de Snell-Descartes:

n1.sen i = n2.sen r

Vale apresentar que n1 é o índice da refração que encontra-se no meio do prisma enquanto que o n2 diz respeito ao índice de refração no prisma. Define-se ainda que i é o índice de incidência enquanto que o r de refração.

Posteriormente, é feito um novo cálculo bastante semelhante a primeira equação, porém que avalia o término deste fenômeno. Tome nota da fórmula:

n2.sen i2 = n2.sen r2

É importante destacar anda que o desvio angular deve ser calculado em faces conforme o fenômeno ocorre. A face inicial e a segunda face são determinantes para a completa avaliação da trajetória da luz e de sua decomposição monocromática ou policromática.

A resolução das contas anteriormente apresentadas deve propiciar a criação de um novo cálculo que tem por finalidade oferecer o resultado do ângulo de abertura, representado pela letra A na conta matemática.

A seguir encontra-se a equação que visa apresentar o resultado do ângulo de abertura que foi mencionado:

A=r1+r2

É importante encontrar este valor, pois ele é uma das peças indispensáveis para descobrir o resultado do desvio angular, tema principal deste conteúdo e que é representado através do símbolo (∆m). O cálculo desse desvio utiliza ainda outros valores tais como aqueles encontrados em i1 e em i2. Acompanhe:

∆m=i1+i2

Algumas observações interessantes acerca do desvio angular é que para ângulos de incidência pequenos é possível observar grandes desvios.

E o inverso é proporcional, ou seja, conforme o ângulo vai aumentando o desvio tende a ir diminuindo até o ponto conhecido como “desvio angular mínimo”.

Desvio angular mínimo

Para encerrar o assunto, não poderia faltar o desvio angular mínimo, que acontece quando a primeira face é semelhante ao ângulo da segunda face. Neste caso, os valores podem ser representados da seguinte maneira:

i1=r2=i

O desvio angular mínimo faz parte dos estudos físicos da óptica que é costumeiramente cobrada nos vestibulares e nas demais provas ao longo da vida acadêmica. Sua aplicação além da escola é comum na resolução e desenvolvimento de produtos que precisam da física.

Gostou de conhecer um pouco mais sobre esse importante assunto? Tem dúvidas sobre o tema que ainda não foram esclarecidas aqui? Aproveite e deixe o seu comentário, compartilhe e troque experiência com outros leitores agora mesmo!