Mangueira de Luz

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Mangueira de Luz
Material:
Lanterna.
Caixa de leite ou suco, de papelão.
Pedaço de canudinho (2 cm).
Supercola (adesivo instantâneo universal).
Passo a passo
Faça um furo na embalagem, a uns 2 cm do fundo, com um diâmetro um pouco menor que o do canudinho. Introduza 0,5 cm de canudinho no furo e use supercola para vedação. 
Faça uma abertura na parte de cima da caixa, o suficiente para encaixar a lanterna. Tampe o canudinho com o dedo e encha a caixa com água. 
Num ambiente escuro, encaixe a lanterna acesa na abertura superior da embalagem e tire o dedo do canudinho. Deixe o filete de água bater na palma da sua mão. 
Você está demonstrando o princípio de uma fibra ótica (mangueira de luz), usada cada vez mais em telefonia substituindo os fios de cobre. Repita a experiência misturando umas gotas de leite na água e veja o que acontece com a intensidade da luz.
Explicação
A luz quando percorre o interior do fio de água, vai sofrendo várias reflexões sucessivas, sempre que se aproxima da superfície que separa a água do ar. Comporta-se exatamente da mesma forma que a luz quando viaja no interior da fibra ótica.
A figura em baixo mostra-te um pouco melhor como se dão as reflexões da luz no interior da fibra ótica. Se for dentro do fio de água, o processo é semelhante.
Referências
https://vestibular.uol.com.br/resumo-das-disciplinas/fisica/fibras-opticas-obedecem-ao-fenomeno-da-reflexao-total.htm
http://www.explicatorium.com/experiencias/luz-curva-na-agua.html
Mangueira de luz – Experiência de Física
Na verdade nessa experiência o que a luz fez não foi exatamente uma curva, ela seguiu a curvatura da trajetória da água, mas lá dentro da água, se você prestar muita atenção, você vai perceber que a luz faz um ziguezague. O que acontece: na hora que ela chega à divisa entre a água e o ar ela reflete completamente e volta pra dentro da água e ela bate na outra parede da água, reflete completamente mais uma vez e volta pra dentro e assim ela vai fazendo um caminho em ziguezague que vai seguindo a trajetória curva da água.
E o que isso tudo tem a ver com fibra ótica? O cabo de fibra ótica é um cabo que transporta dados. Ele pode transportar, por exemplo, a internet que está chegando até você; e dentro do cabo de fibra ótica o que passa não é energia elétrica como a maioria dos cabos que a gente conhece, lá dentro passa luz, e o cabo de fibra ótica faz diversas curvas porque ele anda junto das ruas, sobe nos prédios e a luz não escapa, a luz não apaga, porque exatamente esse fenômeno que a gente acabou de ver: a luz vai se refletindo nas paredes do cabo e consegue seguir todas as curvas que o cabo faz.
Teórico:
Nessa experiência, a luz seguiu a curvatura da trajetória da água, dando a impressão de que ela estava aprisionada no filete de água. Se prestarmos bastante atenção, veremos que a luz faz um ziguezague dentro da água. O que acontece: quando a luz chega na divisa entre a água e o ar ela reflete completamente e volta pra dentro da água, batendo na sua outra parede, repetindo isto sucessivamente, fazendo um caminho em ziguezague e seguindo a trajetória curva da água.
A Física está na reflexão total da luz, que é um fenômeno óptico que ocorre quando a luz atinge uma superfície com ângulo-limite (maior ângulo para que se ocorra o fenômeno de refração e corresponde a um ângulo de 90 graus) e é completamente refletida, porque o ângulo de incidência do raio de luz foi superior ao ângulo-limite (L). Ou seja, a luz da lanterna estava incidindo sobre a água num ângulo em que seria totalmente refletida.
Também está relacionada à fibra ótica. Cabos de fibra ótica transportam dados, e dentro deles o que passa não é energia elétrica como a maioria dos cabos que conhecemos, e sim luz. O cabo de fibra ótica faz diversas curvas, sobe em vários locais, e a luz não escapa nem se apaga, porque, como vimos na experiência, ela vai se refletindo nas paredes do cabo e consegue seguir todas as curvas que ele faz.
Aplicação no dia a dia:
Os cabos de fibra ótica, que usam a reflexão total, podem transportar, por exemplo, a internet que chega até nós.