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terça-feira, 3 de abril de 2012

Luz


“No princípio criou Deus o céu e a Terra....e Deus disse: Exista a Luz....e a Luz existiu. ”

Nada como começar com uma frase clássica mas de efeito. Voltemos aos gregos os quais tinham a idéia de que a luz emanava dos objetose, ao atingir o olho do observador, permitia vê-los. Com o passar do tempo novas teorias foram formulada sobre a natureza da luz. Newton seguia na hipótese de que a luz era constituída de corpúsculos que saiam do corpo luminoso explicando assim fenômenos de reflexão e refração. Outra hipótese partiu de Christian Huygens o qual apresentou a luz como sendo um fenômeno ondulatório. Este modelo foi inicialmente favorecido por que era necessário explicar fenômenos como a difração e a interferência.
Mais tarde com as experiências do físico inglês Thomas Young a qual consistia em utilizar um feixe de luz que após passar por um anteparo opaco onde haviam duas fendas estreitas e paralelas, incidisse sobre uma superfície branca situada a alguma distância dessas fendas. Se a luz fosse formada por partículas, ideia defendida por Newton, os dois feixes de luz provenientes das duas fendas formariam simplesmente imagens brilhantes das fendas sobre a superfície branca. No entanto, não era isso que acontecia. Ao realizar sua experiência Young notou que na superfície branca do anteparo era formada uma distribuição regular de bandas claras e escuras que se alternavam regularmente. Isso era exatamente o que se esperava acontecer se a luz tivesse propriedades ondulatórias.


Fig. 1: Experiência de Young.

A descoberta da natureza ondulatória da luz trouxe consigo inúmeras perguntas difíceis de responder naquela época.
Pode ser dito que a luz é a parte visível do espectro eletromagnético, que compreende desde os raios g até as ondas longas de rádio.
Os limites dos intervalos de comprimento de onda (l) das diferentes cores do espectro da luz visível é arbitrário, isto por que as cores passam umas para as outras gradualmente. Se na retina humana chegam simultaneamente ondas com comprimentos de onda de 3900 à 7700 Å (Angstron =10-10 m), o cérebro interpreta essa radiação como sendo luz branca. Em outras palavras, a luz branca é a “mistura” de todas as cores do espectro da luz visível (um exemplo: Disco de Newton).


Fig. 2: Esquema do Espectro Eletromagnetico

A visão moderna é que a luz, assim como a matéria, não pode ser descrita por simples modelos de onda ou de matéria. A teoria quântica, desenvolvida no início do século XX, diz que a luz é composta de pequeníssimos pacotes de energia chamados fótons. As partículas de luz são os fótons. No entanto, isso não significa que o modelo ondulatório da luz tenha sido abandonado. Os dois modelos, seja o do fóton ou o ondulatório, são igualmente úteis para explicar as propriedades físicas da luz tais como brilho, cor e velocidade.

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