Qual e a natureza da luz?

Perguntado por: ufreitas . Última atualização: 26 de setembro de 2023
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Portanto, atualmente, adota-se que a natureza da luz é de dualidade onda-partícula. Dependendo do fenômeno que vamos analisar, consideramos a luz como onda ou como partícula.

A natureza da luz diz respeito ao que a forma. Ao longo da história da Física, já houveram cientistas que defendiam a natureza ondulatória da luz, como Thomas Young, enquanto outros defendiam a sua natureza corpuscular, como Isaac Newton.

Para saber o que é a luz, é preciso compreender a sua natureza dual, isto é, a luz pode ser uma onda eletromagnética ou um conjunto de partículas. A luz é um tipo de onda eletromagnética visível, formada pela propagação em conjunto de um campo elétrico e um magnético.

A própria ideia da natureza da luz também foi modificada por Einstein em 1905. Ele também propôs que ela poderia ser descrita como pequenos pacotes de energia (quantum de luz), pensando justamente no fato que se matéria nos parece contínua, contudo, ela é composta por átomos.

A luz visível, à qual nossos olhos são sensíveis, tem comprimentos de onda no domínio 4000 < λ < 7000 Angstroms, onde 1 Angstrom = 1 A = 10-10 m. As ondas de luz visível são, portanto, extremamente pequenas.

Os primeiros que propuseram um modelo sobre a natureza da luz foram os gregos, mas povos como árabes e chineses também ajudaram neste estudo. Mas, somente na idade média, os pensadores europeus elaboraram modelos para entender os segredos da luz e sua natureza.

Além do sol, há outras fontes que geram luz como as lâmpadas, velas, etc. Os objetos que não possuem luz própria quando iluminados (a Lua, plantas e animais, cadeira, a mesa, etc.) refletem e absorvem luz. Os dois campos vibram em planos perpendiculares entre si formando ondas.

No início do Século XX experimentos mudaram a ideia da natureza da luz, entre eles, são exemplos o efeito fotoelétrico, o espelhamento cotton e a produção de raios X, que não explicaram a teoria ondulatória. A única maneira de explicar todos esses fenômenos seria considerando a luz como uma partícula – o fóton.

A luz é composta de partículas chamadas fótons, cada fóton tem uma energia associada que está ligada diretamente com o comprimento de onda da Luz correspondente. Relação entre os diversos comprimentos de onda do espectro eletromagnético e os fótons associados.

As propriedades primárias da luz visível são intensidade, direção de propagação, espectro de frequência ou comprimento de onda e polarização. A sua velocidade no vácuo, 299 792 458 metros por segundo (m/s), é uma das constantes fundamentais da natureza.

Em 1672, o físico inglês Isaac Newton (Fig. 1.1) apresentou uma teoria conhecida como modelo corpuscular da luz. Nesta teoria, a luz era considerada como um feixe de partículas emitidas por uma fonte de luz que atingia o olho estimulando a visão.

Na busca pela definição sobre a natureza da luz surgiram, no século XVII, duas correntes de pensamento científico: a teoria corpuscular da luz, que era defendida por Newton; e o modelo ondulatório da luz, que era defendido por Christian Huyghens.

As três grandezas físicas básicas da luz (e de toda a radiação electromagnética) são: brilho (ou amplitude), cor (ou frequência), e polarização (ou ângulo de vibração). Devido à dualidade onda-partícula, a luz exibe simultaneamente propriedades quer de ondas quer de partículas. Luz através de um vitral.

São exemplos de fontes naturais de luz as estrelas e entre elas o sol que não precisa da intervenção humana para sua ocorrência.

A luz, em determinados momentos, se comporta como uma onda; e, em outros momentos, como partícula. Dizemos que ela apresenta, então, uma dualidade onda-partícula. Foi por volta de 1704 que Newton apresentou a teoria corpuscular da luz, segundo a qual ela se comportava como se fosse uma partícula.