Luz Visível

ONDAS ELETROMAGNÉTICAS

FAIXA DO VISÍVEL

Introdução:

As ondas eletromagnéticas são formadas pela combinação de dois campos, magnético e elétrico que se propagam no espaço perpendicularmente em relação um ao outro e na direção de propagação de energia. . Vivemos em meio a vários tipos de ondas eletromagnéticas, tais como raio x, ondas de rádio, radiação ultravioleta, micro-ondas e luz visível . A maior fonte de radiação eletromagnética é o Sol, pois dele depende a vida na terra. As ondas eletromagnéticas são ondas transversais, portanto, podem ser polarizadas, a velocidade de propagação, no vácuo, de uma onda eletromagnética é de 3.108 m/s.

A partir do estudo de fenômenos elétricos e magnéticos, passou-se a considerar a luz como sendo formada por ondas eletromagnéticas que se propagam mesmo na ausência de matéria, a luz visível refere-se ao conjunto de ondas capaz de provocar sensação visual num observador normal, esse conjunto é chamado de espectro visível.

Espectro visível:

A palavra espectro foi usada pela primeira vez por Isaac Newton, quando observou a passagem da luz branca por um prisma e viu a sua decomposição nas sete cores. Espectro visível é porção do espectro eletromagnético cuja radiação e composta por fótons capazes de sensibilizar o olho humano de uma pessoa normal, identifica-se a correspondente faixa de radiação por luz visível ou simplesmente luz.

O limite do espetro visível varia de uma pessoa para outra, mais ou menos, assim, os olhos dos seres humanos tem uma faixa definida, limitando-se entre 350nm a 700nm dos comprimentos de onda para a luz visível, temos uma determinada frequência e comprimento de onda para cada cor, que diferencia uma da outra, como por exemplo, a luz vermelha que é uma luz de menor frequência e consequentemente menor energia, já o violeta é uma luz de maior frequência e possui maior energia.

O espetro visível também varia muito de uma espécie de animal para outra, os cachorros e os gatos não veem todas as cores que os humanos veem, percebendo do nosso espectro visível apenas a subfaixas do azul a amarela, veem em preto e branco num nuance de cinza. As cobras veem o infravermelho e as abelhas no ultravioleta, faixas para quais somos cegos. Nós humanos vemos numa faixa que vai do vermelho ao violeta, passando pelo verde o amarelo e o azul, já pessoas daltônicas costumam ter dificuldades em visualizar cores de algumas faixas do espectro.

Nosso sistema de visão se adaptou a esse espectro porque é o intervalo em que o sol emite com mais intensidade, onda eletromagnética com comprimento de onda maior que o da luz vermelha ou menor que o da luz violeta não provoca qualquer resposta em nosso sistema de visão, mesmo invisível não deixa de ser formada por campos elétricos e magnéticos, transversais entre si e a direção de propagação a velocidade da luz.

A relação entre comprimento (ƛ) de onda e frequência(f) é inversamente proporcional, onde o comprimento de onda é dado pela divisão da velocidade da onda (no caso a velocidade da luz que é C= 3x108 m/s), pela frequência onda.

ƛ = C/f

A radiação visível vai aproximadamente de 384x1012 Hz (para o vermelho) até cerca de 769x1012 Hz (para o violeta).

Cor Comprimento de onda (nm) Frequência (1012 Hz)

Vermelho 780 - 622 384 - 482

Laranja 622 - 597 482 - 503

Amarelo 597 - 577 503 - 520

Verde 577 - 492 520 - 610

Azul 492 - 455 610 - 659

Violeta 455 - 390 659 - 769

Frequências e comprimentos de onda para várias cores, no vazio.

O espectro eletromagnético na região do visível

A luz branca é constituída por todas as cores do espectro visível e o prisma não cria cores por alterar a luz branca, como se pensou durante séculos, mas sim por dispersar a luz, separando-a nas suas cores constituintes. A decomposição da luz branca é explicada pela diferença no valor da velocidade de propagação de cada luz colorida em meios matérias, a velocidade de propagação nos meios matérias aumenta do violeta para o vermelho.

Como a velocidade de propagação varia de cor para cor os correspondentes valores de índice de refração também variam.

A luz visível permite o funcionamento de muitos instrumentos óticos, desde um espelho até um microscópio, ela origina-se em geral quando elétrons saltam de níveis mais energéticos para menos energéticos, ( saltos quântico), e nesse caso, a luz comum, mesmo de uma só cor, é uma mistura de diferentes frequências.

As ondas eletro magnéticas propagam-se paralelamente umas as outras e são produzidas em fase, ou seja, todas as cristas e vales se deslocam juntos.

Arco-íris

O arco-íris é o espectro da luz do sol no visível, que é formado pela decomposição da luz através da refração (semelhante ao que ocorre num prisma, entretanto são as gotículas de água no ar que refratam a luz):

A luz do sol é uma onda de luz branca formada por várias cores, quando essa luz incide sobre uma gota de água os raios luminosos penetram nela e são refratados, sofrendo assim a dispersão. O feixe de luz colorido, dentro da gota, é refletido sobre a superfície interna da mesma e sofre novo processo de refração, motivo que provoca a separação das cores que um observador consegue ver.

Cor é uma propriedade da luz que depende de nossos mecanismos de percepção visual. Nem Todas as cores podem ser associadas univocamente a uma única frequência (ou comprimento de onda) da radiação eletromagnética (luz). Desta forma, nem todas as cores se encontram no espectro da luz branca. É o caso, por exemplo, do magenta, do cinza, do marrom, do branco e de tantas outras cores. Ou seja, não se pode confundir cor com frequência da luz.

O caso da cor branca é interessante, pois podemos enxergar branco quando a nossa retina é atingida por todas as ondas luminosas provenientes do Sol ou quando apenas luz vermelha, luz