A luz é uma radiação eletromagnética. Portanto, são ondas que conseguimos ver a olho nu. Embora esse processo pareça simples, a visão é um dos sentidos mais complexos do corpo humano. Ademais, há um campo magnético onde as ondas se propagam e, durante a propagação, pode haver alteração na velocidade.
No vácuo, a propagação não sofre tantos obstáculos, ou seja, a luz consegue alcançar sua velocidade máxima de 300 km/s. Nossos olhos possuem mais de 2 milhões de partes funcionais, e, consequentemente, por habitarmos um planeta iluminado pelo sol, o sistema ocular está adaptado a essa quantidade de luz gerada pelo sol.
Tudo que pode ser detectado pelos olhos é fonte de luz e, portanto, tudo que pode receber luz é chamado de fontes primárias e secundárias. Sendo assim, vale lembrar que não são somente ondas que a definem, ela também é descrita como fluxo contínuo de partículas gerando, assim, um comportamento duplo que iremos descobrir a seguir.
O que é a luz?
A luz é um tipo de onda eletromagnética localizada entre as ondas infravermelho e ultravioleta. A luz visível tem comprimentos de onda entre 400 nm e 700 nm.
Ela é formada pela propagação em conjunto de um campo elétrico e um magnético. Ela pode se propagar por vários meios e sofrer mudanças de velocidade ao passar de um meio de propagação para outro. Por exemplo, no vácuo a luz tem uma velocidade máxima equivalente a 3,0 x 10 8 m/s.
Quais são as características da luz?
Uma das principais características é a intensidade. Em resumo, a intensidade é a medida da quantidade de energia irradiada por unidade de área a cada segundo. Outra característica é a polarização, que é definida pelo ângulo de vibração do campo elétrico que forma as ondas luminosas.
Por fim, ela possui ainda a característica de ter frequência, que é a medida da quantidade de oscilações que uma onda sofre por segundo.
Como ocorre a propagação da luz?
A propagação pode ocorrer várias formas, dependendo da concepção adotada ao estabelecer a propagação luminosa.
Se levarmos em conta a teoria do eletromagnetismo clássico, por exemplo, ela se propaga por meio de oscilações de um campo elétrico a um magnético. Por outro lado, a propagação também pode ser entendida como um fluxo contínuo de partículas subatômicas que transportam energia consigo.
Partícula ou onda?
Ela tem um comportamento duplo, podendo ser interpretada como onda em algumas situações ou como partícula em outras. Portanto, ela é tanto uma onda quanto uma partícula, tendo um comportamento dual.
Para Isaac Newton, no século XVII, a luz não podia ser considerada uma onda, já que não sofria fenômenos como a difração, que é típico das ondas. Newton acreditava que a luz era formada por minúsculas partículas que transportavam energia e sofriam reflexão e refração.
Por outro lado, Christiaan Huygens, no séc. XVII, propôs que a luz tinha um caráter ondulatório. Posteriormente, no séc. XIX um experimento de dupla fenda feito por Young indicou que a luz passa por interferência e difração, fenômenos característicos das ondas.
Já no séc. XX, Albert Einstein e Max Planck propuseram que a luz era quantizada, isto é, formada por minúsculos pacotes de energia chamados de fótons. Apesar disso, eles não descartaram a possibilidade de que ela fosse ondulatória. Por fim, Louis de Broglie propôs que a luz tinha uma dualidade onda-partícula.
Sendo assim, podemos entender que a propagação e a interação com certos meios se caracteriza como onda eletromagnética e em outras ela é interpretada como partícula.
Fontes de luz
As fontes podem ser categorizadas quanto a sua natureza e dimensão. Em relação à natureza, elas podem ser primárias ou secundárias.
As fontes primárias são aquelas onde os objetivos têm luz própria. Exemplos disso são: Sol, vela acessa, lanterna acessa e afins. Por outro lado, as fontes secundárias são os objetos que refletem os raios luminosos.
Já em relação à dimensão, as fontes podem ser pontuais ou extensas, dependendo do sistema de referência adotado. Por exemplo, em uma distância bem grande, o Sol pode ser uma fonte pontual, mas ele também pode ser uma fonte extensa.
Emissões luminosas
A emissão luminosa através de fonte primária pode ocorrer em vários processos, eles podem ser luminescentes ou termoluminescentes, por exemplo.
Em resumo, os processos luminescentes ocorrem quando a emissão luminosa ocorre por processo que não são térmicos como a fluorescência, por exemplo. Já os processos termoluminescentes são aqueles onde a emissão luminosa ocorre por causa da excitação térmica como, por exemplo, um carvão em brasa.
Velocidade da luz
O Sistema Internacional de Medidas (SI) usa a velocidade da luz para estabelecer a sua unidade de comprimento, o metro. Segundo o SI, o metro é a distância percorrida pela luz em 1/299.792.458 segundos.
Além do metro, existem medidas astronômicas que se fundamentam na velocidade da luz, como o ano-luz, que mede o percurso da luz no vácuo e corresponde a 9,46 trilhões de milhas.
Grandes estudiosos da antiguidade, como Aristóteles e Heron de Alexandria, acreditavam que a velocidade da luz possuía um valor finito.
Em 1638, o físico italiano Galileu Galilei fez vários experimentos, mas não obteve sucesso. Galileu então concluiu que os instrumentos de medição da época não eram precisos o suficiente para calcular o tempo de força da luz de um ponto a outro.
Enfim, gostou do texto? Então não deixe de conferir também: Refração da luz, o que é? Definição, características e índice de refração
Fontes: Brasil escola, Hypescience, Brasil escola, Pensamento Verde, Cidade Verde.com, Só Física, Cooper Vision, Todo estudo, Brasil escola.
Bibliografia:
- HELERBROCK, Rafael. “Luz”; Brasil Escola. Acesso em 24 de abril de 2020.
- “Luz – Comportamento e princípios” em Só Física. Virtuous Tecnologia da Informação, 2008-2021. Acesso em 24 de abril de 2020.
- JÚNIOR, Joab Silas da Silva. “O que é a luz?”; Brasil Escola. Acesso em 24 de abril de 2020
