As 7 cores da luz

Quando observamos as coisas que estão ao nosso redor, podemos vê-las porque elas refletem a luz que chegam até elas. Por exemplo: vemos uma maçã vermelha porque ela absorve todas as outras cores e reflete somente o vermelho. Como dito, isso acontece com todos os outros objetos que vemos.

Sendo assim, a luz que sai do Sol e chega até nós é um somatório de cores. O mesmo acontece com a luz que uma lâmpada incandescente emite quando aquecida. De tal modo, podemos dizer que a luz do Sol e a luz de uma lâmpada incandescente são luzes brancas.

É possível provar que a luz proveniente do Sol ou a proveniente de uma lâmpada incandescente é um somatório de cores fazendo incidir sobre a superfície de um prisma um raio de luz. Quando isso é feito, percebe-se que há uma decomposição da luz, ou seja, a luz branca se decompõe em um leque de uma infinidade de cores. O mesmo fato é observado no fenômeno do arco-íris. Nesse fenômeno, observa-se a decomposição da luz branca.

As cores que mais se destacam são apenas sete, chamadas de cores do arco-íris. As cores são: vermelha, alaranjada, amarela, verde, azul, anil e violeta. Deve-se sempre seguir essa ordem na dispersão da luz branca.

Outra maneira bastante simples de comprovar a existência da luz branca é através do disco de Newton. É um experimento bastante simples e de fácil construção. Da mesma maneira que um prisma ou a refração na gota de água (que forma o arco-íris), o disco de Newton decompõe a luz branca. Para verificar esse fenômeno, construa um disco pintado com as sete cores mencionadas acima em ordem de sequência, e, fazendo-o girar rapidamente, você visualizará a composição das cores ─ essa composição resultará em uma cor branca.

É possível classificar a luz de duas maneiras:

Luz monocromática

É a luz constituída por uma única cor, como a luz monocromática amarela emitida pelo vapor de sódio, nas lâmpadas.

Luz policromática

É a luz constituída de duas ou mais cores, como a luz branca do Sol ou a luz emitida pelo filamento aquecido da lâmpada incandescente comum.

De acordo com os conceitos físicos, a decomposição e a dispersão da luz acontecem por meio da refração no interior do prisma. Sendo assim, cada uma das cores decompostas apresenta velocidade de propagação diferente quando inserida no vidro.

Veja um exemplo: a cor vermelha é a que menos se desvia quando inserida no prisma, portanto ela possui maior velocidade de propagação. Já a cor violeta é a cor que mais se desvia quando inserida em um prisma, portanto dizemos que ela possui a menor velocidade dentre as outras cores.

Não podemos nos esquecer de que a velocidade da luz depende também do meio onde ela está se propagando.

A velocidade da luz também depende do meio por onde ela se propaga. No vácuo e, de forma bastante aproximada no ar, a velocidade da luz, que é representada pela letra c, possui o seguinte valor:

c=3 x 108 m/s 

Representa-se a velocidade da luz através da consoante c. É de suma importância lembrar que a velocidade de propagação da luz em outros meios apresenta valor menor que seu valor quando se propaga no vácuo.

Decomposição da luz branca em sete cores visíveis ao olho humano

As cores do arco-íris surgem a partir de fenômenos físicos como refração, dispersão e reflexão que ocorrem quando a luz do sol penetra as gotas de água presentes na atmosfera. Esse processo causa a decomposição da luz solar branca se decompõe em outras cores do espectro visível.

O arco-íris é um fenômeno ligado à óptica que forma um arco multicolorido com uma infinidade de cores sem qualquer delimitação entre elas. A percepção das cores no arco-íris depende do observador e do local de observação, pois não existe uma separação real entre elas.

A partir de determinados ângulos, a percepção pode ser mais nítida devido à intensidade de reflexão da luz. O arco-íris pode ser visualizado de maneiras diferentes e varia conforme a posição do sol em relação ao observador, que pode ser mais ou menos favorável para enxergar a decomposição da luz solar nas cores do espectro óptico.

Embora possua uma infinidade de cores, o arco-íris é simplificado em sete cores, devido à capacidade limitada de distinção de cores pela visão humana. Essa simplificação foi proposta pela primeira vez pelo físico inglês Isaac Newton.

Elas são resumidas em: vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil e violeta, sendo que ele é formado com o vermelho no seu exterior e o violeta em seu interior. Delas, as cores azul, violeta, vermelho, amarelo e verde são mais facilmente identificadas em um arco-íris, enquanto as cores laranja e roxo não são tão intensas, portanto, mais difíceis de serem percebidas.

Percepção das cores do arco-íris

As cores do arco-íris que que são perceptíveis à visão humana correspondem à faixa de radiação por luz visível, do chamado espectro visível. Isso significa a porção do espectro eletromagnético que possui radiação formada por fótons que têm a capacidade de sensibilizar o olho humano.

A luz solar branca é que dá origem a todas as cores perceptíveis do arco-íris. A luz branca é formada por luzes com diversos comprimentos de onda que vão do violeta, que possui cerca de 400 nanômetros, ao vermelho, que tem 700 nanômetros.

O arco-íris aparece em sete cores porque as gotas de água dividem a luz branca nas sete cores do espectro (violeta, anil, azul, verde, amarelo, laranja e vermelho). Essas luzes dispersas seguem diferentes direções dentro de cada gotícula.

Nos extremo exterior do arco-íris está a luz vermelha, que possui ângulo de 42º em relação ao raio de sol do qual foi originada; e no extremo interior está a luz violeta, tem ângulo de 40º em relação ao raio solar.

Formação das cores do arco-íris

Na formação do fenômeno óptico multicolorido, todas as gotas de água refletem a luz solar, porém nem todas conseguem chegar até os olhos humanos. Dessa forma, a percepção do arco-íris é constituída a partir da a luz que chega para cada um.

Um arco-íris se forma, quando ocorre a interceptação da luz solar por uma gotícula de água. Em seguida, uma parte da luz é refratada para dentro da gotícula, refletida em seu interior e refratada para fora.

Nesse processo, a luz branca que é composta pela mistura de cores é refratada ao perpassar a superfície líquida da gota de água. Assim, ocorre a decomposição da luz solar no espectro de cores visíveis ao olho humano, dando origem às cores: vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil e violeta.

Desse modo, as cores do arco-íris se originam a partir de processos físicos simultâneos, mas se completam na observação, pois trata-se de um fenômeno óptico. A formação do arco-íris e a decomposição da luz branca em cores ocorre por meio do seguinte processo:

Refração: A luz do sol sofre interceptação das gotículas de água na atmosfera, passando de um meio material para outro. Nesse processo, ela tem a sua velocidade modificada, causando a sua refração. Quando a luz é refratada, ela tem sua direção alterada e volta para o ar, onde é refratada mais uma vez.

Dispersão: Com a velocidade da luz alterada a depender do comprimento de onda e da diferença nos desvios de cada uma delas, ocorre a dispersão da luz que provoca a decomposição da luz branca em diversas cores.

Reflexão: A reflexão ocorre quando a luz solar que foi decomposta penetra as gotículas. Nesse processo, elas sofre mudanças de direção e, em seguida, continua a se propagar para refratar-se novamente.

Fonte: educamaisbrasil / brasilescola

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