Explicamos o que é a luz, a história, velocidade e propagação desse fenômeno. Além disso, suas características gerais, teorias e muito mais.
O que é a Luz?
a luz é a parte do espectro eletromagnético que pode ser percebida pelo olho humano. É uma das formas de radiação eletromagnética que se propaga no universo e transporta energia de um lugar para outro.
Como todas as formas de radiação, a luz tem um comportamento dual, de acordo com a mecânica quântica. Por um lado, comporta-se como uma partícula elementar e sem massa chamado “fóton” e por outro, tem propriedades ondulatórias.
O ramo da ciência encarregado de estudar os fenômenos da luz é chamado de óptica.
Veja também: Poluição eletromagnética
história da luz
a luz foi objeto de curiosidade e veneração humana desde tempos remotos. Os antigos gregos a consideravam uma fonte de vida e verdade, e foi amplamente estudada por Empédocles e Euclides. Algumas das suas propriedades físicas já eram conhecidas nessa época, embora fosse a partir do Renascimento que o seu estudo e aplicação à vida humana ganhariam um verdadeiro impulso.
A invenção da eletricidade e a possibilidade de iluminar à vontade foi outro dos grandes motores do seu estudo, embora estivesse sempre atento à discussão sobre se a luz continha partículas ou se era uma onda de energia.
De no século 20, a engenharia óptica assumiu o desenvolvimento, juntamente com a eletrônica, de inúmeras aplicações modernas para a luz. Graças às teorias quânticas e aos avanços da ciência, a operação da luz foi muito melhor compreendida.
Desta evolução surgiram tecnologias como lasers, hologramas, cinema, fotografia, fotocópia ou painéis fotovoltaicos.
Velocidade da luz
A primeira medição bem-sucedida da velocidade da luz foi feita em 1676 por Ole Roemer, um astrólogo dinamarquês. A física contemporânea, no entanto, refinou os mecanismos de medição até conseguir encontrar a magnitude atualmente aceita, que é de 299.792.458 metros por segundo, geralmente próxima a 300.000 quilômetros por segundo.
Deve-se dizer que esta velocidade se refere a luz se propagando no vazio já que, ao fazê-lo através da matéria, sua velocidade diminui conforme a natureza da matéria atravessada.
propagação de luz
Uma das primeiras características notadas da luz é sua forma específica de propagação: em linha reta. De fato, a origem das sombras tem a ver com isso, pois ao se chocar contra um objeto opaco, a luz projeta sua silhueta: o fundo ao redor é iluminado exceto a parte bloqueada pelo corpo.
A sombra é composta por duas regiões: a penumbra (a parte mais clara) e a umbra (a parte mais escura).
Os jogos de sombra, que dependem da posição e do ângulo da fonte de luz, mostram que é possível prever o movimento retilíneo das ondas de luz. Aliás, é a isso que se dedica a óptica geométrica.
refração da luz
Um dos principais fenômenos físicos observáveis da luz é a refração, que ocorre quando a luz muda o meio de propagação. Quando começa a se propagar por um novo meio, sua velocidade muda e isso é evidenciado por uma mudança brusca em sua direção, o que pode dar uma falsa impressão do que está sendo observado.
É o efeito que É produzido colocando uma colher de chá em um copo de água., por exemplo. A refração faz parecer que o objeto se quebra ao entrar na água.
Quanto maior a mudança de velocidade (entre um meio e outro, por exemplo ar e água), maior a mudança de direção e mais pronunciado o efeito visual.
difração de luz
O fenômeno da difração ocorre quando um feixe de luz com uma certa direção passa por uma abertura estreita e desvia seu curso em novas direções, usando a abertura como um novo emissor de ondas.
O efeito resultante é um feixe de luz que parece “abrir”. Este é um princípio amplamente utilizado em fotografia e design telescópico.
Reflexão da luz
Sempre que a luz atinge a matéria, dois fenômenos ocorrem.: uma parte dessa luz é refletida (podemos pensar que ela rebate no material) e outra parte é transmitida ao material e o aquece.
Quando a luz branca, que tem todas as cores (luz do sol, por exemplo), incide sobre um objeto, apenas certas frequências de luz são refletidas e atingem nossos olhos. É assim que vemos a cor do objeto: corresponde à frequência que foi refletida, o restante foi transmitido ao objeto.
Superfícies ópticas lisas ou polidas, como espelhos, refletem a luz no mesmo ângulo de incidência.
dispersão de luz
A dispersão é um fenômeno que implica que, ao entrar em um corpo transparente com faces não paralelas (como um prisma ou uma gota d’água), a luz se decompõe em sua totalidade de cores.
Isso acontece porque quando o meio é trocado, sua velocidade de onda e frequência variam, o que nos permite ver todo o espectro de cores que a luz branca contém.
polarização da luz
A polarização é a capacidade de certos cristais translúcidosuma vez sobrepostos e girados em um ângulo específico, para atenuar a passagem da luz e evitar certos ângulos de reflexão.
É assim que eles funcionam, por exemplo, óculos de sol ou certos filtros para câmerasque modulam por meio desse sistema de cristais a quantidade de luz que pode entrar no aparelho ou no olho humano.
Teorias sobre a natureza da luz
Com o tempo, surgiram muitas abordagens teóricas sobre a natureza da luz. Alguns são:
- teoria das ondas. Ele aborda a luz considerando-a uma onda eletromagnética, ou seja, um campo elétrico que gera um campo magnético (e vice-versa) e que se autopropaga indefinidamente pelo espaço. Essa perspectiva é útil para descrever muitos comportamentos da luz, mas não é tão eficaz para dizer exatamente o que é a luz e como ela é composta.
- teoria corpuscular. Considere a luz como um fluxo de partículas sem carga e sem massa chamadas fótons. Assim, é possível estudar a interação da luz com a matéria a partir das considerações físicas entre elétrons e fótons.
- teorias quânticas. Surgiram devido à necessidade de conciliar as duas perspectivas anteriores (a teoria ondulatória e a teoria corpuscular), mas ainda não conseguem conciliar as suas posições. Grandes avanços nesse sentido foram as teorias de Einstein sobre a relatividade e o efeito da gravidade no comportamento da luz, bem como as recentes aproximações a uma teoria de campo unificado, baseada no trabalho com partículas elementares.
Espectro eletromagnético
O espectro eletromagnético é chamado gama de todos os níveis de energia possíveis de luz. Esse espectro é organizado com base no comprimento de onda das emissões correspondentes a cada nível, do qual o espectro visível é apenas uma parte delimitada.
Os comprimentos de onda perceptíveis pelos humanos variam de 380 nanômetros (onde começa o espectro ultravioleta) a 780 (onde começa o espectro infravermelho). Cores associadas a temperaturas mais altas registram comprimentos de onda mais baixos (ou frequências mais altas), enquanto aqueles associados a temperaturas mais baixas correspondem a comprimentos de onda mais altos ou frequências mais baixas.
Continuar com: Astronomia
