Física · Refração da luz, Dispersão luminosa, Prismas ópticos

A figura ilustra de maneira simplificada o fenômeno da dispersão da luz branca ao incidir sobre um prisma de vidro a partir do ar, mostrando apenas raios refratados correspondentes a três cores diferentes. Um fenômeno análogo é responsável pelo aparecimento do arco-íris após uma chuva.

Na base do fenômeno da dispersão está a refração de raios luminosos quando incidem sobre uma interface que separa dois meios físicos distintos. A descrição matemática da refração é feita pela lei de Snell, conforme apresentada a seguir:

$n_{i,\lambda }\ sen \ \theta_{i}= n_{r,\lambda } sen \ \theta_{r}$

em que:

• $n_{i,\lambda }$ é o índice de refração da luz de comprimento de onda $\lambda$ no meio incidente,
• $\theta _{i}$ é o ângulo que o raio incidente faz com a reta normal à interface,
• $n_{r,\lambda }$ é o índice de refração da mesma luz no meio refratado e
• $\theta _{r}$ é o ângulo que o raio refratado faz com a reta normal à interface.

O índice de refração do ar pode ser tomado como igual a 1 para qualquer comprimento de onda. Com base nessas informações, a relação correta entre os índices de refração dos raios das cores $1(n_{1})$, $2(n_{2})$ e $3(n_{3})$ no vidro é dada por:

Note e adote: A função seno é crescente quando $\theta$ está entre 0 e 90 graus.