Calculadora de Índice de Refração

A calculadora de índice de refração da Omni permitirá que você calcule o índice de refração de qualquer meio. Ela também é uma ferramenta valiosa para determinar a velocidade da luz em qualquer material translúcido. Continue lendo para descobrir a fórmula do índice de refração e saver como encontrar o índice de refração.

O índice de refração, também chamado de índice refrativo, descreve como a luz se propaga em um meio. É um parâmetro adimensional e determina o quanto a luz é dobrada (ou refratada) quando entra em um meio diferente. Em essência, a refração significa uma mudança na velocidade e no comprimento de onda.

Saiba mais sobre ondas e suas propriedades em nossa calculadora de comprimento de onda ou na nossa calculadora de frequência.

O índice de refração de qualquer meio é definido como a proporção entre a velocidade da luz no vácuo e no meio investigado. A equação do índice de refração é a seguinte

onde:

• $n$: índice de refração;
• $c$: velocidade da luz no vácuo, ou seja, 299.792,46 km/s; e
• $v$: velocidade da luz no meio.

Os valores típicos do índice de refração estão entre 1 e 2, mas há alguns valores mais altos. Como nada pode viajar mais rápido do que a velocidade da luz, não há materiais com índice de refração inferior a 1.

1. Determine a velocidade da luz no meio analisado. Por exemplo, vamos supor que seja $\small 228.850\ \text{km/s}$.
2. Divida a velocidade da luz por esse valor. $\small 299.792{,}46 / 228.850 = 1{,}31$.
3. O valor obtido é o índice de refração do meio.
4. Você pode usar esse valor para calcular o ângulo de refração, usando nossa calculadora da lei de Snell.

Você também pode usar o valor do índice de refração diretamente da lista abaixo:

• Vácuo: 1 (por definição)
• Ar: 1,000293
• Água a 20 °C: 1,333
• Etanol: 1,36
• Gelo: 1,31
• Diamante: 2,419

O índice de refração é uma medida da velocidade com que a luz atravessa um material em comparação com a luz que viaja no vácuo. Por exemplo, um índice de refração de 2 significa que a luz viaja à metade da velocidade com a qual viaja no vácuo.

O índice de refração da água é 1,333 se a temperatura da água for de 20 °C. À medida que você aumenta a temperatura, a água se torna menos densa, a luz viaja mais rápido, portanto, o índice de refração diminui.

O vidro usado para janelas tem um índice de refração de 1,52. Os índices de refração para outros tipos de vidro são:

• Sílica fundida: 1,458
• Pyrex: 1,470
• Vidro crown: 1,50-1,54
• Vidro flint (puro): 1,60-1,62
• Vidro flint (impuro): 1,523-1,925

O índice de refração não tem nenhuma unidade do SI, pois é um parâmetro sem unidade e sem dimensão. Isso ocorre porque você o calcula dividindo a velocidade da luz no vácuo pela velocidade da luz no material.

Você pode calcular a velocidade da luz multiplicando o índice de refração de um material pela velocidade com que a luz atravessa o mesmo material. Isso significa que, se você escolher cuidadosamente o material certo, será mais fácil medir a velocidade da luz.

A adição de açúcar à água a tornará mais densa, diminuindo a velocidade da luz e, portanto, aumentando o índice de refração da solução.