Porque temos a impressão de ver água no asfalto quando viajamos de carro em dias quentes?

5 de Setembro de 2012 at 9:57 Deixe um comentário

André Kogempa Cavalcanti 
Aluno do 3º ano do curso de Licenciatura em Física (2011)

Há dois fatores cruciais para que isso ocorra: a temperatura do ar, próxima a camada de asfalto e as propriedades da luz devido a sua propagação em algum meio homogêneo (apresenta as mesmas propriedades em todos os pontos). Em todo meio homogêneo e transparente a luz, fenômeno físico responsável por nossas sensações visuais, se propaga em linha reta e com velocidade bem definida. Agora imagine a luz passando em meios de densidades diferentes, ressaltando que a densidade depende da temperatura; quanto maior a temperatura menor a densidade, visto que as moléculas estão mais separadas, tendo menor número de moléculas por unidade de volume e conseqüentemente menos massa por unidade de volume (densidade).

Analisando um único raio de luz atravessando justamente a superfície que separa esses dois meios, e admitindo a existência de um ângulo não nulo entre o raio de luz e uma reta imaginária traçada perpendicularmente á superfície separadora dos meios (reta normal), temos os seguintes resultados:

  1. o raio de luz perde velocidade na passagem de um meio menos denso para um mais denso
  2. o raio de luz aumenta a velocidade na passagem de um meio mais denso para um meio menos denso e sofre também um desvio, mais dessa vez, se afastando da reta normal.

Chamamos esses fenômenos de refração da luz. Há, no entanto, um caso especial do segundo item acima que admite um ângulo máximo (ângulo limite) de incidência para que a luz sofra refração e, se esse ângulo for extrapolado, o raio de luz será refletido totalmente e voltará para a superfície de onde veio com o mesmo ângulo de incidência, esse fenômeno é chamado de reflexão total.

Surpreendentemente esses resultados são responsáveis pelo fenômeno da miragem. Os raios solares vão sofrendo sucessões de desvios á medida que se aproximam da superfície e quando chegam próximos do asfalto, onde o ar está bem mais quente e por isso menos denso, ultrapassam o ângulo limite de incidência e ocorre reflexão total, permitindo a visão de poças de água que nada mais é que uma superfície refletora, parecida com um espelho.

(Atividade elaborada pelos alunos do curso de Física na disciplina de Estágio Supervisionado I no ano de 2011, sob a orientação do Prof. Msc. Ricardo Francisco Pereira).

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