Luz

Explicamos tudo sobre a luz, a história do seu estudo, como se propaga e outras características. Além disso, luz natural e artificial.

O que é luz?

O que chamamos de luz é a parte do espectro eletromagnético que pode ser percebido pelo olho humano. Existem, além da luz, várias formas de radiação eletromagnética no universo, que se propagam pelo espaço e transportam energia de um lugar para outro (como a radiação ultravioleta ou os raios-x), mas nenhuma delas podemos perceber naturalmente.

luz visível está composta por fótons (da palavra grega phos, “luz”), um tipo de partícula elementar que não tem massa. Os fótons se comportam de maneira dupla: como ondas e como partículas. Essa dualidade confere à luz propriedades físicas únicas.

A óptica é o ramo da física que estuda a luz., suas propriedades, comportamento, interação e seus efeitos sobre a matéria. No entanto, a luz é o estudo de muitas outras disciplinas, como química, relatividade geral ou física quântica, entre outras.

Veja também: matéria escura

história da luz

A natureza da luz sempre intrigou a raça humana. Na antiguidade era considerada uma propriedade da matéria, algo que emanava das coisas. Também estava ligada ao Sol, o astro rei na maioria das religiões e visões de mundo da humanidade primitiva e, portanto, também com o calor e com a vida.

Os antigos gregos entendiam a luz como algo próximo da verdade. das coisas. Foi estudado por filósofos como Empédocles e Euclides, que já haviam descoberto várias de suas propriedades físicas. Desde o Renascimento europeu, no século XV seu estudo e aplicação à vida humana teve um grande impulsocom o desenvolvimento da física e da óptica modernas.

Posteriormente, gestão da eletricidade permitida iluminação artificial das casas e das cidades, deixando de depender do Sol ou da queima de combustíveis (diesel ou lamparinas a querosene). Foi assim que foram lançadas as bases da engenharia óptica que se desenvolveu no século XX.

Graças à eletrônica e à óptica, foi possível desenvolver aplicações para a luz que séculos atrás seriam impensáveis. Aumentou nossa compreensão de seu funcionamento físico, graças em parte às teorias quânticas e o enorme avanço da física e da química que ocorreu graças a eles.

Graças à luz e ao seu estudo, existem tecnologias tão diversas como o laser, o cinema, a fotografia, a fotocópia ou os painéis fotovoltaicos.

Recursos de luz

A luz é uma onda e emissão corpuscular de fótonsou seja, ao mesmo tempo se comporta como se fosse feito de ondas e matéria.

Ele sempre se move em linha retacom uma velocidade definida e constante. A frequência das ondas de luz determina o nível de energia da luz e é o que diferencia a luz visível de outras formas de radiação.

Embora a luz em geral (tanto do Sol quanto de uma lâmpada) pareça branca, ela contém ondas com comprimentos de onda que correspondem a cada cor no espectro visível.

Isso pode ser evidenciado apontando-o para um prisma e dividindo-o em tons de arco-íris. O fato de um objeto ter uma cor específica é consequência do pigmento do objeto absorver certos comprimentos de onda e refletir outros, refletindo o comprimento de onda da cor que vemos.

Se vemos um objeto como branco, é porque o pigmento reflete toda a luz que é emitida sobre ele, todos os comprimentos de onda. Se, por outro lado, o vemos preto, é porque absorve toda a luz e nada se reflete, não vemos nada, ou seja, vemos preto. As cores do espectro perceptíveis pelo nosso olho vão do vermelho (700 nanômetros de comprimento de onda) ao violeta (400 nanômetros de comprimento de onda).

propagação de luz

A luz se propaga em linha reta e a uma velocidade de 299.792.4458 metros por segundo no vazio. Se tiver que passar por meios densos ou complexos, ele se move em velocidades mais lentas.

O astrônomo dinamarquês Ole Roemer fez a primeira medição aproximada da velocidade da luz em 1676.. Desde então, a física refinou muito os mecanismos de medição.

O fenômeno das sombras também tem a ver com a propagação da luz: ao atingir um objeto opaco, a luz projeta sua silhueta no fundo, contornando a porção bloqueada pelo objeto. Existem dois graus de sombra: um mais claro, chamado penumbra; e outra mais escura, chamada umbra.

A geometria tem sido uma ferramenta importante no estudo da propagação da luz ou na concepção de dispositivos para obter certos efeitos, por exemplo, o telescópio e o microscópio.

fenômenos de luz

Os fenômenos da luz são alterações experiência quando submetido a certos meios ou certas condições físicas. Muitos deles são visíveis diariamente, mesmo que não saibamos realmente como funcionam.

• Reflexão. Ao atingir determinadas superfícies, a luz é capaz de “rebater”, ou seja, mudar sua trajetória descrevendo ângulos determinados e previsíveis. Por exemplo, se o objeto no qual ela incide em um determinado ângulo for liso e tiver propriedades reflexivas (como uma superfície espelhada), a luz será refletida em um ângulo igual ao do incidente, mas na direção oposta. É assim que os espelhos funcionam.
• A refração. Quando a luz passa de um meio transparente para outro, com densidades diferentes, ocorre um fenômeno conhecido como “refração”. O exemplo clássico é a passagem da luz entre o ar (menos denso) e a água (mais densa), que pode ser evidenciado colocando-se um talher em um copo com água e percebendo-se como a imagem do talher parece ser interrompida e duplicada, como se houve um “erro” na imagem. Isso se deve ao fato de que a água muda a direção de propagação ao passar de um meio para outro.
• difração. Quando os raios de luz circundam um objeto ou passam por aberturas em um corpo opaco, eles experimentam uma mudança em sua trajetória, produzindo um efeito de abertura, muito parecido com os faróis dos carros à noite. Este fenômeno é característico de todas as ondas.
• A dispersão. Essa propriedade da luz é o que nos permite obter todo o espectro de cores dispersando o feixe de luz, ou seja, é o que acontece quando o fazemos passar por um prisma, ou o que acontece quando a luz passa por gotas de chuva na atmosfera e assim gera um arco-íris.
• polarização. A luz é composta por oscilações dos campos elétrico e magnético que podem ter diferentes direções. A polarização da luz é um fenômeno que ocorre quando, por exemplo, por meio de um polarizador (como óculos de sol) as direções de oscilação são diminuídas para que a luz se propague com menos intensidade.

Luz solar e luz artificial

A fonte de luz tradicional da humanidade vem do Sol, que constantemente nos irradia com luz visível, calor, luz ultravioleta e outros tipos de radiação.

A luz solar é essencial para a fotossíntese e para manter a temperatura do planeta dentro de faixas compatíveis com a vida. É semelhante à luz que observamos das outras estrelas da galáxia, mesmo que estejam a bilhões de quilômetros de distância.

Desde muito cedo o ser humano tentou imitar aquela fonte de luz natural. Inicialmente, ele o fez dominando o fogo, com tochas e fogueiras que exigiam materiais combustíveis e duravam pouco.

Posteriormente ele usou velas de cera que queimavam de maneira controlada e, muito mais tarde, criou postes de iluminação que queimava petróleo ou outros hidrocarbonetos, dando origem à primeira rede de iluminação urbana, posteriormente substituída pelo gás natural. Eventualmente, chegou ao uso de eletricidadesua versão mais segura e eficaz.

Continuar com: Teoria das Cores

Referências

• “Luz” na Wikipedia.
• “A luz” em Recursos CITECEA da Universidade Politécnica da Catalunha (Espanha).
• “O que é luz?” (vídeo) em Física no Limite.
• “O que é luz?” em Biblioteca Digital do Instituto Latino-Americano de Comunicação Educacional (ILCE).
• “O que é luz?” (Vídeo) em Kurzgesagt.
• “O que é a luz – Física” (vídeo) em A Física Real.
• “Luz (física)” na Enciclopédia Britânica.