A velocidade da luz no vidro

Bom, todos sabem que a luz muda de direção quando atravessa vidro, água ou outro material transparente É assim que funcionam um microscópio, um farol ou as lentes dos óculos! E você deve ter ouvido falar que a luz muda de direção porque ela viaja mais lentamente através do vidro ou da água do que através do ar – mas por que a luz anda mais devagar? E como sua velocidade aumenta de novo quando ela sai do outro lado? Não há nada lá que de um empurrão nela! Bem, se você pensar que a luz é uma onda, é fácil de explicar – ondas eletromagnéticas simplesmente se deslocam mais lentamente através do vidro do que no ar. Os picos das ondas estão mais próximos uns dos outros, mas a luz continua oscilando o mesmo número de vezes por segundo - ela mantém a mesma cor. Quando a onda volta para o ar, sua cor permanece a mesma, mas a distância entre os picos aumenta e ela volta à velocidade da luz. A explicação simplificada é que a energia de uma onda é determinada por sua frequência, ou cor, a qual não muda! Então ela não precisa de um empurrão para aumentar sua velocidade ao sair do material. “Mas, espere!” você dirá. “Eu pensei que a luz viajasse na mesma velocidade em qualquer referencial” - você ainda não explicou como ela pode diminuir de velocidade! Bem, agora vamos pensar na luz como uma partícula. Quando a luz atravessa o vidro, ela vai se chocando com todo o tipo de moléculas e elétrons. Quando ela esta viajando, o faz na velocidade da luz, mas ela gasta muito tempo interagindo com o material ao longo do caminho, e ela não necessariamente pega o caminho mais curto através do vidro. É como se o Presidente dos Estados Unidos tentasse cruzar uma sala – se a sala está vazia, ele pode caminhar diretamente através dela. Mas se a sala estiver cheia de pessoas, todas querendo apertar sua mão, mesmo que ele ande entre as pessoas na maior “velocidade-presidencial” possível, ele irá andar devagar através do caminho. Tão logo ele chegue ao outro lado da sala, ele estará livre para voltar a acelerar. Toda velocidade à frente, Sr. Presidente!