F3_Miguel_e_Manu

Grupo do Miguel e do Manu Pires

A **luz** na forma como a conhecemos é uma gama de comprimentos de onda a que o olho humano é sensível. Trata-se de uma radiação electromagnética ou num sentido mais geral, qualquer radiação electromagnética que se situa entre a radiação infravermelha e a radiação ultravioleta. As três grandezas físicas básicas da luz (e de toda a radiação electromagnética) são: brilho (amplitude), cor (frequência), e polarização (ângulo de vibração). Devido à dualidade onda-partícula, a luz exibe simultaneamente propriedades de onda e partículas. Um raio de luz é a representação da trajetória da luz em determinado espaço, e sua representação indica de onde a luz sai (//fonte//) e para onde ela se dirige. O conceito de raio de luz foi introduzido por Alhazen. Propagando-se em meio homogéneo, a luz percorre sempre trajetórias retilíneas; somente em meios não-homogêneos é que a luz pode descrever trajetórias curvas. Em sentido figurado significa esclarecer ou fazer algo compreensível.

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Os estudos mais recentes revelam que a luz revela propriedades de partícula e de onda.No século XVII, trabalhos contemporâneos de Newton introduziram a natureza da luzcomo sendo uma onda, esta teoria ainda é válida para descrever o comportamento da luznas mais variadas situações. []


 * I.1 - Os corpúsculos de luz **
 * Até o início do século XIX, a grande maioria dos físicos aceitou uma natureza corpuscular para a luz, e a teoria mais em voga era a de Newton [|1]. A leitura da Óptica de Newton não é fácil, mesmo porque desde que foi escrita, até os dias atuais, //três séculos nos contemplam//; e também porque os paradigmas hoje vigentes praticamente nos impingem a aceitação de uma luz ondulatória, por mais que essa "onda" tenha adquirido, no transcorrer do século XIX, algumas características de difícil compreensão: não se trataria mais daquela onda mecânica proposta originalmente por Huyghens, como veremos no [|capítulo II], mas algo de natureza eletromagnética de difícil conceituação, se bem que a acoplar-se à matemática dos fenômenos mecânicos ondulatórios . **


 * Luz corpuscular é quase sinônimo de luz material e esbarra na aceitação ou não da idéia de que //os corpos materiais macroscópicos e a luz seriam conversíveis entre si// [|3] através de emissão e absorção de luz pelos mesmos. **


 * I.2 - A interação luz-matéria. **
 * É fundamental, para o estudo da luz corpuscular, a caracterização de uma ação e reação a distância entre os corpos materiais macroscópicos e os corpúsculos de luz. Assim é que Newton refere-se com muita freqüência a uma inflexão dos raios de luz (Figura 3), termo esse que foi relegado a um segundo plano pela óptica ondulatória. Graças a essa ação a distância, mediada por //alguma coisa de natureza imaterial//, os corpúsculos, em sua interação com outros corpos materiais, iriam gradativamente modificando a direção de propagação 4 . Ou seja, essas variações de direção seriam gradativas e não bruscas, a retratarem uma ação contínua entre o objeto que as provoca e o raio de luz a sofrer a inflexão considerada. **

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Até ao início do século XX a imagem do Universo assentava no conceito, tacitamente estabelecido e aceite, de que tudo se compunha de partículas e, à parte, existia a luz, que se propagava por ondas. Partículas e ondas eram as chaves com que era aberto o cofre dos segredos da Natureza. A descoberta do efeito fotoeléctrico veio pôr em xeque este conceito, uma vez que se tratava de uma interacção entre as radiações e a matéria. Einstein, apoiado na arrojada concepção dos //quanta// de Planck, propôs uma solução, sacrificando a imagem clássica da radiação, exclusivamente como uma onda, atribuindo-lhe, a par dessa imagem, uma outra, corpuscular, em que a radiação, de certo modo, se assemelhava à matéria. Os respectivos corpúsculos, os fotões, são transportadores de energia, //E//, relacionada com a frequência, //f//,da radiação, tal que //E = hf//, sendo //h// a constante de Planck. A dualidade da natureza da luz, radiação electromagnética, é uma realidade. A natureza corpuscular, com o fotão, e a natureza ondulatória, com a onda, recordam as duas hipóteses postas desde o século XVII para interpretar a natureza da luz, sendo a natureza corpuscular defendida por Isaac Newton e a natureza ondulatória defendida por Christian Huyghens. Uma e outra eram consideradas incompatíveis mas agora admitimos que são complementares, escolhendo uma ou outra conforme conveniências de interpretação. A natureza da radiação electromagnética não fica definida e não podemos pensar que umas vezes seja corpúsculo e outras vezes onda. Trata-se de modelos que são válidos segundo as nossas conveniências na descrição dos fenómenos. Se estes resultam da interacção da radiação com a matéria, como é a emissão da luz pelos corpos ou o efeito fotoeléctrico, recorremos ao modelo corpuscular; se não dependem dessa interacção, mas estão ligados à propagação da radiação como nos fenómenos de reflexão, de refracção ou de interferência, recorremos ao modelo ondulatório. A experiência realizada em 1800 pelo físico inglês Thomas Young (1773-1829), e a partir daí conhecida como //experiência de Young//, ilustra a dualidade onda - corpúsculo da luz. Fazendo incidir luz monocromática num obstáculo onde haja duas fendas muito estreitas e convenientemente próximas, obtém-se do outro lado, sobre um alvo ou uma película fotográfica, uma figura de interferência constituída por uma série de franjas brilhantes (interferência construtiva) alternando com franjas escuras (interferência destrutiva). Esta figura de interferência pode ser observada passando, ao longo de toda ela, uma célula fotoeléctrica e que, portanto, detectará fotões.

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06-10-2011 MIGUEL

O **espectro** é o intervalo completo da radiação electromagnética, que contém desde as ondas de rádio , as microondas , o infravermelho , a luz visível , os raios ultravioleta , os raios X , até aos radiação gama. Uma carga em repouso cria à sua volta um campo que se estende até ao infinito. Se esta carga for acelerada haverá uma variação do campo eléctrico no tempo, que irá induzir um <span class="wiki_link_ext">campo magnético também variável no tempo (estes dois campos são <span class="wiki_link_ext">perpendiculares entre si). Estes campos em conjunto constituem uma <span class="wiki_link_ext">onda electromagnética (a direcção de propagação da <span class="wiki_link_ext">onda é perpendicular às direcções de <span class="wiki_link_ext">vibração dos campos que a constituem). Uma onda <span class="wiki_link_ext">electromagnética propaga-se mesmo no <span class="wiki_link_ext">vácuo. <span class="wiki_link_ext">Maxwell concluiu que a luz visível é constituída por ondas electromagnéticas, em tudo análogas às restantes, com a única diferença na <span class="wiki_link_ext">frequência e comprimento de onda. De acordo com a <span class="wiki_link_ext">frequência e <span class="wiki_link_ext">comprimento de onda das ondas electromagnéticas pode-se definir um <span class="wiki_link_ext">espectro com várias zonas (podendo haver alguma sobreposição entre elas)




 * Radiação gama** ou **raio gama** (**γ**) é um tipo de <span class="wiki_link_ext">radiação eletromagnética produzida geralmente por elementos <span class="wiki_link_ext">radioativos, processos subatômicos como a aniquilação de um par <span class="wiki_link_ext">pósitron -<span class="wiki_link_ext">elétron . Este tipo de radiação tão energética também é produzido em fenômenos <span class="wiki_link_ext">astrofísicos de grande violência. Possui comprimento de onda de alguns <span class="wiki_link_ext">picômetros até comprimentos mais ínfimos como 10−15/10−18 metros.

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Os **raios X** são <span class="wiki_link_ext">emissões eletromagnéticas de natureza semelhante à <span class="wiki_link_ext">luz visível. Seu <span class="wiki_link_ext">comprimento de onda vai de 0,05 <span class="wiki_link_ext">ângström (5 <span class="wiki_link_ext">pm ) até dezenas de angströns (1 nm). Os raios X foram descobertos em 8 de novembro de 1895, por um físico alemão chamado <span class="wiki_link_ext">Wilhelm Röntgen.




 * A radiação ultravioleta (UV) é a [|radiação eletromagnética] ou os raios ultravioleta com um [|comprimento de onda] menor que a da [|luz] visível e maior que a dos [|raios X], de 380 [|nm] a 1 nm. O nome significa //mais alta que (além do) [|violeta] // (do latim //ultra//), pelo fato de que o violeta é a [|cor] visível com comprimento de onda mais curto e maior [|frequência] .**
 * A radiação ultravioleta (UV) é a [|radiação eletromagnética] ou os raios ultravioleta com um [|comprimento de onda] menor que a da [|luz] visível e maior que a dos [|raios X], de 380 [|nm] a 1 nm. O nome significa //mais alta que (além do) [|violeta] // (do latim //ultra//), pelo fato de que o violeta é a [|cor] visível com comprimento de onda mais curto e maior [|frequência] .**

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