UnirG 2013/1
É muito comum, ao se trafegar nas rodovias em dias quentes ensolarados, visualizar-se regiões espelhadas sobre a pista, tendo o aspecto de uma poça de água.
Esse é um efeito óptico que deve-se
à cor negra do asfalto, fazendo com que ele se comporte como um corpo negro, o qual passa a refletir somente o espectro eletromagnético visível.
à curvatura da superfície asfáltica em algumas regiões da pista, fazendo com que ela se comporte como um espelho côncavo.
ao gradiente de temperatura nas proximidades do asfalto, o qual muda gradativamente o índice de refração do ar até termos uma reflexão interna total.
à propagação em uma trajetória curva da luz, causada pela composição e cor do asfalto e por sua pequena curvatura, nessa região.
Resolução
O fenômeno descrito na questão é conhecido como miragem, que é um efeito óptico causado pela refração da luz. Em dias quentes, o asfalto aquece o ar acima dele. Isso cria um gradiente de temperatura, onde o ar mais próximo do asfalto é mais quente (e, portanto, tem um índice de refração menor) do que o ar mais frio acima. Quando a luz passa por esse gradiente de temperatura, ela é refratada, ou dobrada, criando a ilusão de uma poça de água na estrada.
Dicas
Considere como a temperatura pode afetar o índice de refração do ar.
Pense sobre o que acontece quando a luz passa de um meio com um índice de refração para outro com um índice de refração diferente.
Reflita sobre o fenômeno da refração e como ele pode criar ilusões ópticas.
Erros Comuns
Confundir refração com reflexão.
Esquecer que a temperatura pode afetar o índice de refração do ar.
Não considerar que a luz pode ser refratada quando passa de um meio com um índice de refração para outro com um índice de refração diferente.
A refração é o fenômeno que ocorre quando a luz muda de meio, alterando sua velocidade e, consequentemente, sua direção. O índice de refração de um meio é uma medida de quanto a luz é refratada ao entrar nele. Um gradiente de temperatura pode criar um gradiente de índice de refração, pois a temperatura afeta a densidade do ar e, portanto, seu índice de refração.
