Você já notou que quando você coloca algum objeto dentro de um copo d’água ele fica distorcido? Quando você coloca seus pés na piscina eles parecem maiores? E que as vezes um rio parece ser bem raso, mas na verdade tem vários metros de profundidade? Você pode culpar a refração da luz por essas ilusões.

Entenda

A refração da luz ocorre quando a luz passa de um meio transparente para outro meio transparente, por exemplo, do ar para a água. A onda de luz não tem sua frequência alterada, mas a sua velocidade de propagação e o comprimento da onda sim. Por isso a direção da luz acaba sofrendo um desvio, causando a ilusão aos nossos olhos de que o objeto entre esses meios está partido. Porém, o fenômeno de refração só ocorre se a velocidade de propagação da luz entre os meios for diferente.

A velocidade da luz no ar é maior do que na água ou no vidro. Quando a luz passa de um meio para outro em que sua velocidade é menor, o ângulo de refração se aproxima da normal; e quando é maior (por exemplo, da água para o ar) ela se afasta:

É possível calcular o ângulo de refração, assim como o índice de refração do meio, através da Lei de Snell:

n1 senθ1 = n2 senθ2

Sendo θ os ângulos de incidência e de refração e o n o índice de refração em cada meio.

O índice de refração absoluto em cada meio é inversamente proporcional à velocidade da luz neste mesmo meio e a equação que a representa é:

Quando o ângulo de incidência da luz é 0° graus, há a refração, porém não há mudança da direção.

A ilusão óptica que a refração da luz produz faz com que nós não saibamos onde exatamente está o objeto que vemos. Por isso é importante ter o conhecimento dos efeitos da refração para que sejam feitos os ajustes necessários, como, por exemplo, ao pescar peixes você precisa entender que ele não está no ponto em que você o vê, ou como no por do sol, quando o que vemos é a luz refratada pelas partículas da nossa atmosfera e o sol de verdade já se pôs a algum tempo.