Refração

A refração acontece quando a energia de uma onda de luz incidente corresponde à freqüência natural de vibração dos elétrons em um material. A onda de luz penetra profundamente no material e provoca pequenas vibrações nos elétrons, que as transmitem para os átomos do material; estes, por sua vez, enviam ondas de luz de freqüência igual a da onda incidente, mas tudo isso leva tempo. A parte da onda que está dentro do material diminui a velocidade, enquanto a parte que está fora do objeto mantém sua freqüência original. Isto tem o efeito de curvar a porção da onda que está dentro do objeto em direção ao que chamamos de linha normal, uma linha reta imaginária que é perpendicular à superfície do objeto. O desvio em relação à linha normal da luz dentro do objeto será menor do que o desvio da luz antes dela ter entrado no mesmo.

O tamanho da inclinação ou ângulo de refração da onda de luz depende do quanto o material diminui a velocidade da luz. Os diamantes não seriam tão brilhantes se não retardassem bem mais a luz incidente do que, digamos, a água. O índice de refração dos diamantes é maior do que o da água, o que quer dizer que eles diminuem a velocidade da luz para um grau incrível.

Uma observação interessante sobre a refração é que a luz de freqüências ouenergias diferentes irá se inclinar em diferentes ângulos. Vamos comparar a luz violeta com a vermelha quando elas entram num prisma de vidro. Pelo fato de ter mais energia, a luz violeta leva mais tempo para interagir com o vidro; dessa forma, sua velocidade é diminuída para uma extensão maior do que a onda de luz vermelha, sendo inclinada a um grau maior. Isso ocorre para a ordem das cores que vemos no arco-íris. Também é isso que dá ao diamante os adornos de arco-íris que os tornam tão encantadores para os olhos.