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Light

Explicamos tudo sobre a luz, a história de seu estudo, como ela se espalha e outras características. Além disso, luz natural e artificial.

A luz é uma forma de radiação visível ao olho humano.
  1. O que é luz?

O que chamamos de luz é a parte do espectro eletromagnético que pode ser percebida pelo olho humano . Além disso, existem várias formas de radiação eletromagnética no universo, propagando-se pelo espaço e transportando energia de um lugar para outro, como radiação ultravioleta ou raios. x, mas nenhum deles pode ser percebido naturalmente.

Como essas outras formas de radiação, a luz visível é composta de fótons (da palavra grega phos, `` aluz '') , um tipo de partículas elementares que não possuem massa. Os fótons têm um duplo comportamento: como ondas e como partículas . Eles são responsáveis ​​pelas propriedades físicas particulares da luz.

A óptica é o ramo da física encarregada de estudá-la, tanto em suas propriedades de luz quanto em seus efeitos sobre a matéria. No entanto, existem muitas outras disciplinas interessadas em luz, como química, física teórica ou também física quântica.

  1. História clara

A natureza da luz intriga a raça humana desde os tempos antigos, quando era considerada uma propriedade da matéria, algo que emanava das próprias coisas. Também estava ligado ao Sol, o rei das estrelas na maioria das religiões e visões de mundo da humanidade primitiva e, portanto, também com calor e vida.

Os gregos antigos entendiam a luz como algo próximo da verdade das coisas. Foi estudado por filósofos como Empédócles 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 tiveram um grande impulso, com o desenvolvimento da física e da ótica modernas.

Posteriormente, o gerenciamento da eletricidade trouxe consigo a possibilidade de iluminar artificialmente nossas casas e cidades, deixando de depender do sol ou da queima de combustíveis (lâmpadas de óleo ou querosene). Assim, os fundamentos da engenharia óptica que se desenvolveram no século XX foram semeados.

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, em parte graças às teorias quânticas e ao enorme avanço na física e na química que ocorreu graças a elas.

A essa rota, devemos tecnologias tão diferentes como laser, filme, fotografia, fotocópia ou painéis fotovoltaicos.

  1. Características de luz

Todas as cores estão contidas na luz.

A luz é uma emissão de fótons na forma de onda e corpuscular, ou seja, ao mesmo tempo em que se comporta como se fosse feita de ondas e matéria, respectivamente.

Viaja sempre em linha reta, com velocidade e ritmo definidos. De fato, a frequência das ondas de luz determina o nível de energia da luz, enquanto o comprimento de onda é o que diferencia a luz visível de outras formas de radiação.

As cores estão contidas na luz, embora a luz pareça branca, normalmente. Isso pode ser evidenciado apontando-o para um prisma e dividindo-o nos tons do arco-íris. No entanto, a matéria absorve grande parte do espectro e reflete apenas uma cor, razão pela qual as coisas têm a cor que têm.

A exceção é o branco, que reflete todas as cores (ou seja, retorna completamente a luz) e o preto, que não retorna nenhuma cor, mas absorve todas elas. As cores do espectro visíveis pelo nosso olho variam de vermelho (700 nanômetros) a violeta (400 nanômetros).

  1. Propagação de luz

A luz se propaga em linha reta e a uma velocidade de 299.792.4458 metros por segundo no vácuo. Se você precisar passar por mídia densa ou complexa, ela se moverá em velocidades diferentes.

O astrônomo dinamarquês Ole Roemer fez a primeira medição aproximada da velocidade da luz em 1676 . Desde então, a física refinou enormemente os mecanismos de medição e apresentou o valor exato.

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, delineando a parte bloqueada pelo objeto. A sombra é composta de dois estágios: um mais brilhante, chamado penumbra; e outro mais escuro, chamado umbra.

A geometria tem sido uma ferramenta importante ao estudar a propagação da luz ou ao projetar artefatos que, conhecendo seu comportamento, se beneficiarão para obter certos efeitos. Assim, o telescópio e o microscópio nasceram, por exemplo.

  1. Fenômenos da luz

A refração ocorre porque a velocidade da luz diminui à medida que passa pela água.

Os fenômenos da luz são alterações, variações e efeitos visuais que você experimenta quando passa por certos meios ou certas condições físicas. Muitos deles são visíveis diariamente, mesmo que não saibamos como eles funcionam.

  • A reflexão Ao impactar em certas superfícies, a luz é capaz de `` turbulenta '', isto é, de mudar sua trajetória descrevendo ângulos certos e previsíveis. Por exemplo, se o objeto no qual ele atinge é suave e possui propriedades reflexas, como a superfície de um espelho, a luz será refletida no mesmo ângulo idêntico que ele traz, mas em direção oposta. É exatamente assim que os espelhos funcionam.
  • A refração . Por outro lado, quando a luz passa de um meio transparente para outro, com uma notável diferença de densidades, pode ocorrer um fenômeno conhecido como refração. O exemplo clássico disso é a passagem de luz entre o ar (menos denso) e a água (mais densa), o que pode ser evidenciado pela introdução de talheres em um copo de água e observe c Como a imagem da capa parece ser interrompida e duplicada, como se houvesse um `` erro '' na imagem. Isso ocorre porque a água altera sua velocidade de deslocamento, gerando uma ilusão de ótica por refração.
  • A difração . Da mesma forma, 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, como ocorre com os faróis de um carro. Celular durante a noite. Esta é uma propriedade que a luz compartilha com outros tipos de ondas.
  • A dispersão É essa propriedade da luz que nos permite obter todo o espectro de cores dispersando o feixe de luz, ou seja, o que acontece quando passamos por um prisma, ou o que acontece quando a luz passa através das gotas de chuva em a atmosfera e, assim, gera um arco-íris.
  • Polarização . Esse fenômeno ocorre quando a luz oscila em mais de uma orientação, ou seja, quando a luz, devido a algum meio ou alteração de sua origem, se propaga mais facilmente ou de maneira controlada. É o que acontece, por exemplo, quando usamos óculos de sol: os cristais polarizam a luz que nossos olhos recebem, diminuindo a intensidade e mudando de cor com frequência.
  1. Luz solar e luz artificial

A fonte de luz tradicional da humanidade tem sido a vinda do Sol, a gigantesca explosão atômica no espaço 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, embora estas estejam a milhares de milhões de quilômetros de distância.

No entanto, desde tempos muito remotos, o ser humano tenta imitar essa fonte de luz natural . Inicialmente, ele o fez dominando o fogo, com tochas e fogueiras, que exigiam materiais combustíveis e não eram muito duráveis.

Posteriormente , ele usou velas de cera que queimavam de maneira controlada e, muito mais tarde, postes de iluminação que queimavam óleo ou outros hidrocarbonetos, emergindo assim a primeira rede de iluminação urbana. Mais tarde, este foi substituído pelo gás natural. Eventualmente, chegou ao uso da eletricidade, sua versão mais segura e eficaz.

Continue com: Teoria das cores


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