Luz

Física

A luz é uma onda eletromagnética cuja frequência encontra-se no espectro visível para os seres humanos.
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Luz é uma forma de radiação eletromagnética cuja frequência é visível ao olho humano. A luz pode propagar-se no vácuo com velocidade de aproximadamente 300 mil km/s. As frequências de luz que são visíveis ao olho humano são chamadas de espectro visível, essas ondas têm comprimentos entre 400 nm e 700 nm.

Ondas eletromagnéticas que apresentam frequências menores que a da luz visível são chamadas de infravermelho, enquanto as que apresentam frequências maiores são chamadas de ultravioleta.

 

Veja também: Por que o céu é azul?

A luz visível tem comprimentos de onda entre 400 nm e 700 nm.
A luz visível tem comprimentos de onda entre 400 nm e 700 nm.

Conceito

A luz já foi estudada e interpretada de diversas formas, entre algumas de suas descrições podemos ressaltar a geométrica, a ondulatória e a corpuscular.

  • Geométrica: A luz pode ser representada por retas, comumente chamadas de raios de luz. Um conjunto de raios de luz, por sua vez, é chamado de feixe. Para a óptica geométrica, a luz propaga-se somente em linha reta. A interpretação geométrica da luz é capaz de explicar o funcionamento de lentes e espelhos. Para saber mais sobre óptica geométrica, clique aqui.

  • Ondulatória: A luz é capaz de propagar-se no espaço, transportando energia consigo. A frequência da luz, nesse caso, diz respeito ao número de oscilações realizadas pelos campos elétrico e magnético, a cada segundo. De acordo com a natureza ondulatória, a luz propaga-se em uma direção perpendicular ao campo eletromagnético que a origina. A descrição eletromagnética da luz também explica o surgimento dos fenômenos de interferência, difração, refração e polarização, por exemplo. Para aprender mais sobre ondas, clique aqui.

As ondas eletromagnéticas são formadas por campos elétricos e magnéticos.
As ondas eletromagnéticas são formadas por campos elétricos e magnéticos.

  • Corpuscular: A luz é formada por um grande número de partículas dotadas de movimento linear, porém sem massa, chamadas de fótons. Esse tipo de interpretação também é capaz de explicar os fenômenos citados anteriormente, bem como alguns fenômenos quânticos, como o efeito fotoelétrico.

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Natureza

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. Atualmente, após as contribuições dadas pelos físicos Max Planck e Albert Einstein, entende-se que a natureza da luz é dual, isto é: ora ela comporta-se como uma onda, ora como partícula. Esse comportamento, chamado de “dualidade onda partícula”, também é observado em outras partículas quânticas, como os prótons, nêutrons e elétrons.

Características

Entre as características da luz, podemos ressaltar algumas das mais importantes:

  • Intensidade: A intensidade da luz mede a quantidade de energia que ela irradia, a cada segundo, por unidade de área.

  • Frequência: A frequência da luz mede a quantidade de oscilações que ela sofre a cada segundo.

  • Polarização: A polarização é determinada pelo ângulo de vibração do campo elétrico que forma a luz.

Fontes

Qualquer corpo capaz de emanar luz pode ser considerado uma fonte de luz. Existem fontes de luz primárias e secundárias.

  • Primárias: são capazes de produzir a sua própria luz, também são chamadas de corpos luminosos. Exemplo: fósforo aceso, Sol, lâmpada acesa.

  • Secundárias: são capazes de apenas refletirem a luz que incide sobre elas, também são conhecidas como corpos iluminados. Exemplo: parede iluminada, nuvens, pessoas.

Emissão

A luz emitida pelas fontes primárias pode ser produzida por diferentes processos. Podemos classificar os processos de emissão de luz em: luminescentes e termoluminescentes.

  • Termoluminescência: é a emissão de luz em razão da excitação térmica. Com o aquecimento, os átomos têm seus elétrons excitados. No processo de relaxação, esses elétrons emitem luz. Exemplo: emissões de corpo negro, como carvão aquecido em brasa.

    A luz emitida pelo carvão em brasa é obtida pela termoluminescência.
    A luz emitida pelo carvão em brasa é obtida pela termoluminescência.

  • Luminescência: são todos os processos de emissão de luz motivados por algum tipo de excitação que não a excitação térmica. Dentre os processos de luminescência, podemos destacar a fotoluminescência (emissão de luz após a absorção de fótons), responsável pela fluorescência e fosforescência, bioluminescência etc.

O plâncton emite luz por meio da bioluminescência.
O plâncton emite luz por meio da bioluminescência.

Veja também: Entenda a diferença entre fluorescente e fosforescente

 

Por Me. Rafael Helerbrock

As luzes polares são originárias da interação entre o vento solar e o campo magnético terrestre.
As luzes polares são originárias da interação entre o vento solar e o campo magnético terrestre.

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

HELERBROCK, Rafael. "Luz"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/luz.htm. Acesso em 27 de novembro de 2020.

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Lista de Exercícios
Questão 1

(Enem) Alguns sistemas de segurança incluem detectores de movimento. Nesses sensores, existe uma substância que se polariza na presença de radiação eletromagnética de certa região de frequência, gerando uma tensão que pode ser amplificada e empregada para efeito de controle. Quando uma pessoa aproxima-se do sistema, a radiação emitida por seu corpo é detectada por esse tipo de sensor.

WENDLING, M. Sensores. Disponível em: www2.feg.unesp.br. Acesso em: 7 maio 2014 (adaptado).

A radiação captada por esse detector encontra-se na região de frequência

a) da luz visível.

b) do ultravioleta.

c) do infravermelho.

d) das micro-ondas.

e) das ondas longas de rádio.

Questão 2

(Enem) Quando se considera a extrema velocidade com que a luz espalha-se por todos os lados e que, quando vêm de diferentes lugares, mesmo totalmente opostos, os raios luminosos atravessam uns aos outros sem se atrapalharem, compreende-se que, quando vemos um objeto luminoso, isso não poderia ocorrer pelo transporte de uma matéria que venha do objeto até nós, como uma flecha ou bala que atravessa o ar, pois certamente isso repugna bastante a essas duas propriedades da luz, principalmente a última.

HUYGENS, C. in: MARTINS, R. A. Tratado sobre a luz, de Cristian Huygens. Caderno de História e Filosofia da Ciência, supl. 4, 1986.

O texto contesta que concepção acerca do comportamento da luz?

a) O entendimento de que a luz precisa de um meio de propagação, difundido pelos defensores da existência do éter.

b) O modelo ondulatório para a luz, o qual considera a possibilidade de interferência entre feixes luminosos.

c) O modelo corpuscular defendido por Newton, que descreve a luz como um feixe de partículas.

d) A crença na velocidade infinita da luz, defendida pela maioria dos filósofos gregos.

e) A ideia defendida pelos gregos de que a luz era produzida pelos olhos.

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