Luz como partícula

Física

A partir do modelo cinético-molecular, Newton propôs um modelo denominado modelo corpuscular da luz (ou seja, a luz como partícula), capaz de explicar os fenômenos luminosos.
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A fim de entender melhor a respeito de qual modelo utiliza-se para entender a reflexão e refração da luz, deve-se voltar um pouco na história. Embora Galileu e Isaac Newton, com base fundamentada na mecânica, tenham conseguido explicar tanto os movimentos simples quanto os complexos (como, por exemplo, o movimento dos planetas), vários cientistas, no final do século XIX, queriam explicar os fenômenos físicos tomando como base somente uma teoria.

A teoria cinético-molecular, baseada na conservação da quantidade de movimento, um conceito da mecânica, interpretava fenômenos microscópicos relacionados com o movimento das moléculas. Por isso achava-se que fatos relacionados à luz poderiam ser explicados por um modelo teórico fundamentado na mecânica.

Tomando como base tais princípios, Newton apresentou o modelo corpuscular da luz. O modelo proposto por Newton foi bastante satisfatório, pois conseguiu com satisfação explicar os fenômenos luminosos que até então eram de conhecimento apenas dos cientistas.

O modelo de Newton considerava que a luz era composta por partículas (ou corpúsculos) que emergiam da fonte de luz. Seu modelo também considerava que a propagação da luz era retilínea pelo fato de as partículas que compõem a luz possuírem massa muito pequena e por se propagarem rapidamente.

O princípio da independência dos raios de luz foi bem explicado pelo modelo corpuscular da luz. Considerando a existência de corpúsculos de luz, dois raios de luz se cruzam porque dificilmente as partículas de um feixe colidirão com as partículas do outro feixe de luz.

O modelo corpuscular da luz também explica o modelo da reflexão difusa da luz. Quando as partículas que compõem a luz colidem com uma superfície, elas obedecem às leis da reflexão. No entanto, como a superfície é irregular, as partículas refletidas se propagam em diversas direções, justificando o porquê de a reflexão ser difusa.

Já em uma superfície coletora opaca ou escura, as partículas de luz não são refletidas nem transmitidas, elas são absorvidas pelo coletor, aquecendo-o. Nesse caso, as partículas de luz, ao colidirem com a superfície não polida da placa coletora, transferem energia para as moléculas da chapa. É por esse motivo que os materiais que refletem bem a luz praticamente não aquecem quando recebem um feixe de luz.

O modelo corpuscular também explica a refração da luz. Segundo Newton, a mudança na direção de propagação da luz, ou melhor, dos corpúsculos de luz, dava-se pela existência de forças. Na reflexão, os corpúsculos eram repelidos por causa de uma força repulsiva vinda da superfície refletora. Já na refração, esses corpúsculos eram atraídos para dentro do outro meio. Dessa forma, se a direção de incidência fosse oblíqua, a ação da força atrativa aplicada pelo meio sobre os corpúsculos de luz alteraria sua direção de propagação. 

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Por Domiciano Marques
Graduado em Física

Isaac Newton propôs o modelo corpuscular da luz
Isaac Newton propôs o modelo corpuscular da luz

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SILVA, Domiciano Correa Marques da. "Luz como partícula"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/luz-como-particula.htm. Acesso em 26 de novembro de 2020.