Óptica

Luz

O que é luz?

Luz é a radiação eletromagnética, capaz de provocar sensação visual num observador normal. Transporta uma energia chamada energia radiante, que é capaz de sensibilizar as células de nossa retina e provocar a sensação de visão.

A misteriosa natureza da luz sempre foi tema de fascínio para os maiores cientistas do mundo, despertando controvérsias, polêmicas e interpretações conceituais duvidosas que, ao longo do tempo, foram sendo adaptadas, reformuladas ou mesmo refutadas pela comunidade científica.

O prestígio de lsaac Newton foi responsável pelo fato de a teoria corpuscular da luz (teoria que admitia que a luz era formada por um feixe de partículas) predominar por muito tempo, mesmo sem explicar de maneira convincente muitos fenômenos ópticos, como, por exemplo, o caso da refração, que recebia uma explicação conceitual coerente com a observação experimental, mas que chegava à conclusão (que hoje sabemos ser equivocada) de que a luz teria velocidade maior na água do que no ar.

Por sua vez, a teoria ondulatória da luz, mesmo sem contar com paternidade tão eminente, conseguia explicar de maneira satisfatória um grande número de fenômenos.

luzEm 1850, ficou comprovado experimentalmente que a velocidade da luz no ar era maior que na água e, em 1860, com a teoria eletromagnética de Maxwell, ficou sentenciada a estabilidade e a credibilidade da teoria ondulatória da luz.

Porém, por conta de uma grande ironia da ciência, no final do século XIX, em uma das experiências comprobatórias da teoria ondulatória da luz, descobriu-se o efeito fotoelétrico, que ressuscitaria o modelo corpuscular para a luz. Desta maneira, a aceitação de uma natureza dupla (dualidade onda-partícula) foi inevitável. Hoje, a moderna teoria quântica descreve com requintes matemáticos o “mundo invisível” das interações subatômicas sem, contudo, sem tomar partido definitivo nesta questão.

A luz ocupa uma posição intermediária na escala dos comprimentos de onda. Apresenta tanto propriedades ondulatórias como corpusculares.

Meios de Propagação da luz

  • Meio homogêneo: Apresenta as mesmas propriedades físicas em todos os seus pontos.
  • Meio isótropo ou isotrópico: As propriedades físicas medidas em um ponto do meio não dependem da direção em que são examinadas.

Quando um meio é simultaneamente homogêneo, transparente e isótropo, ele é chamado de ordinário ou refringente.

Meios Transparentes:

  • Permitem a passagem da luz, e os objetos podem ser observados através deles.
    Exemplos: o ar, a água, o vidro e os cristais perfeitamente sólidos.

Meios Translúcidos:

  • Permitem a passagem de uma parte da luz incidente, e por essa razão os objetos não podem ser observados totalmente através deles. Só se observam contornos.
    Exemplos: o vidro martelado banheiros(usado nos banheiros) e o papel vegetal.

Meios Opacos:

  • Não permitem a passagem da luz.
    Exemplos: madeira e parede de concreto.

Fontes de luz

São fontes capazes de emitir luz. As fontes de luz classificam-se em:

primárias: são as fontes que emitem luz própria ou corpos luminosos, ou seja, a luz que produzem.

As fontes primárias se subdividem em:

  • incandescentes: são aquelas que emitem luz em virtude de sua elevada temperatura. Exemplos: o sol, as lâmpadas de defilamento.
  • luminescentes: emitem luz em temperaturas mais baixas. Exemplos: lâmpada fluorescente (que necessita ser excitada para emitir luz); substâncias fosforescentes, que reemitem uma fração da luz que absorveram momentos atrás.

secundárias: são os corpos iluminados, que não possuem luz própria ou corpos iluminados. Constituem a classe de todos os objetos que, por reflexão, retransmitem a luz que recebem. Exemplos: as plantas e satélites do sistema solar e de um modo geral, todos os objetos que enxergamos.

Princípios da propagação da luz

Primeiro princípio: Propagação Retilínea da Luz

  • Em meios transparentes e homogêneos, a luz se propaga em linha reta.

Segundo princípio: Independência dos Raios Luminosos

  • Se dois ou mais raios de luz, vindos de fontes diferentes, se cruzam, eles seguem suas trajetórias de forma independente, como se os outros não existissem.

Terceiro princípio: Reversibilidade dos Raios Luminosos

  • Se um raio luminoso se propaga numa direção e em sentido arbitrário, outro poderá propagar-se na mesma direção e em sentido contrário.

É o que acontece quando olhamos através de um retrovisor e percebemos que alguém nos observa através dele.

Natureza da luz

A luz tem característica dupla. Compõe-se de corpúsculos denominados fócons, os quais se propagam em ondas transversais. É uma partícula subatômica, desprendida por átomos e dotada de alta energia luminosa, as diferenças de energia dão diferentes de cor.

A propagação da luz no vácuo, é sempre igual, isto é, se processa sempre à mesma velocidade. A mais recente medição da velocidade da luz, efetuada em 1956 confere à velocidade no valor de 299.792,4km por segundo. Quando a luz atravessa substâncias materiais, seus raios sofrem ligeiro retardamento, conforme a substância, conforme também o seu ângulo de saída.

Autoria: Messias Rocha de Lira

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