Os raios de luz viajam em velocidades diferentes através de substâncias diferentes. Quando a luz se move de um material para outro, a mudança na velocidade à medida que diminui ou aumenta faz com que os raios de luz se curvem. Essa dobra é chamada de refração. Algumas substâncias, como água ou certas formas de vidro, podem dobrar os raios de luz de forma que a luz branca que normalmente vemos seja separada nas cores do arco-íris. Você pode demonstrar e explorar a refração da luz com atividades simples.
Água
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A aparência dos objetos quando na água ou vistos através da água é uma ilustração da refração da luz. Use copos simples ou potes redondos com lados lisos para obter melhores resultados. Coloque um lápis em um recipiente de vidro e olhe para ele através da lateral do recipiente, observando que o lápis parece reto. Em seguida, encha o recipiente até a metade com água. Ao olhar pela lateral, você verá um deslocamento na linha da água, fazendo com que pareça que o lápis se dobra ou até mesmo se parte em dois pedaços.
Coloque linhas paralelas com vários centímetros de comprimento em uma superfície plana. Use pelo menos três cores diferentes. O marcador no papel funcionará, mas a fita colorida em uma placa ou outra superfície lisa resistirá melhor a derramamentos acidentais. Coloque um copo ou jarra nas linhas. Olhe através do vidro para as linhas do outro lado, observando onde elas emergem sob o vidro. Encha o copo com água e observe novamente. Você verá que as linhas atrás do vidro cheio de água parecem dobrar para um lado ou para o outro. Dependendo do tamanho do seu jarro e das linhas, você também pode ver que as linhas estão aparentemente divididas ou deslocadas para um lado ou outro quando vistas através da água.
Arco-íris
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Arco-íris são as cores produzidas pela luz refratada. Para criar um arco-íris ao ar livre, use um aspersor. Defina o sprinkler para produzir um spray fino. Ande ao redor da névoa, olhando através dela para descobrir onde você vê um arco-íris. Observe também os objetos ao redor do sprinkler para encontrar outros arco-íris.
Faça um arco-íris dentro de casa com um copo d'água. Coloque o vidro em uma janela ensolarada ou em uma mesa em frente a uma janela ensolarada. Olhe para o chão em frente ao peitoril da janela ou mesa para descobrir onde um arco-íris aparece. Coloque uma folha de papel branca no chão onde está o arco-íris para vê-lo com mais detalhes. Use uma lanterna em uma sala escura em vez da luz do sol para uma variação dessa atividade.
Prismas
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Os prismas são peças de vidro com vários lados que refratam a luz. Coloque um prisma de três lados em um feixe de luz solar e mova-o para ver as cores produzidas nas superfícies onde a luz incide através do prisma.
Coloque um prisma em um jornal ou outra página impressa. Tente ler através de diferentes superfícies do prisma para ver como o tipo se parece em diferentes ângulos. Use um prisma da mesma forma em imagens ou fotografias.