Um experimento didático potencialmente instigante envolvendo a reflexão da luz em um caso aparentemente misterioso

Abstract

Discute-se um experimento didático que envolve conceitos e leis da ótica (p. ex., ângulo de Brewster, equações de Fresnel, polarização) inseridos em uma atividade com enfoque no processo de modelagem científica concebida para aulas de laboratório de cursos de graduação em Física. A atividade é motivada por uma situação-problema que envolve um aparente mistério relacionado com o desaparecimento de um objeto nas profundezas de um lago de águas cristalinas. Para desvendar o aparente mistério, é aventado que a reflexão e transmissão da luz solar pela superfície do lago têm papel determinante na explicação do fenômeno. Um modelo teórico é, então, construído e avaliado por meio de um experimento em que a luz de um laser, polarizada na direção paralela e perpendicular ao plano de incidência, é refletida na superfície da água contida em uma cuba. Mostra-se que esse modelo é capaz de prever o desaparecimento, ao longo da tarde, de uma moeda contida em uma cuba com um pouco de água e iluminados pela luz solar. Entendemos que o presente artigo contribui para o ensino de Física na medida em que traz uma atividade que fomenta a vinculação entre conhecimentos teóricos e práticos a partir de um problema potencialmente instigante, contribuindo para que os estudantes construam sentido para conhecimentos científicos e compreendam elementos centrais do trabalho experimental da perspectiva da modelagem científica.

Do que depende a constante elástica de uma mola?

“…Nesses casos, esse modelo científico é apresentado como uma "caixa-negra", sem proposições sobre processos envolvidos na interação da luz com a matéria. Podemos, no entanto, incorporar nesse modelo considerações sobre a interação da radiação com os meios utilizando a Teoria Eletromagnética (veja em [2]), explicando os mecanismos envolvidos na reflexão e na refração da luz, contribuindo para que ele se aproxime da categoria de modelos do tipo "caixa translúcida".…”