sexta-feira, 26 de fevereiro de 2016

Óptica – O estudo da Luz.

Óptica – O estudo da Luz.

Autor: Roberto das Neves



Muitas pessoas hoje, não sabem que existem duas hipóteses sobre o que é a luz, e essas duas hipóteses têm conceitos totalmente antagônicos.

Um deles foi criado por Newton:
Ele acreditava que a luz, é formada por corpúsculos mínimos, algo totalmente material e baseava esta hipótese nos textos de Descartes (apesar de tempos depois, abandonar as teorias de Descartes, ele jamais abandonou e continuou defendendo sua hipótese sobre a luz ser formada por matéria). Ponto para Descartes!

E o outro conceito, foi criado por Huygens:

Ele acreditava que a luz era formada por vibrações, ondas imateriais.

O conceito de Huygens é o conceito que passou a ser ensinado em física como sendo o correto.

Mas, qual dos dois está certo?

Deixo ao critério de vocês, analisar e defender sua escolha após lerem meu livro e textos.

Eu defenderei a hipótese de Newton e quero explicar o que é e qual o comportamento da luz nos objetos “iluminados” pela luz.

Coloco a palavra iluminados em aspas sim.

A questão é que a luz, o que nossos olhos veem realmente, são as propriedades da reflexão dos objetos ao serem atingidos pela luz.

Para explicar o que acontece:

Partindo do princípio:

Todos os objetos que são atingidos por qualquer tipo de luz, absorvem e refletem determinadas frequências da luz, ou seja, nós vemos as frequências da cor que um determinado objeto reflete.

Newton explicou que a luz é branca e esse branco é na verdade, a junção de todas as frequências da luz refletidas, visíveis ou invisíveis aos olhos humanos.

Ou seja, em um raio de luz, estão contidas todas as frequências das cores existentes na luz, todas as suas frequências, visíveis ou invisíveis.

Só que, para nossa percepção, a luz branca em si, é transparente, ela é transparente porque ela se espalha em um ambiente aberto.

Só percebemos que a luz é branca, quando, em um ambiente escuro e isolado, deixamos a luz entrar através de um pequeno orifício.

Podemos ver o feixe de luz branca, do seu início ao entrar pelo orifício, até o seu fim.

Já, num ambiente totalmente iluminado, são percebemos a luz branca, porque ela está irradiando por todo ambiente, só percebemos as frequências dessa luz porque elas são refletidas pelos objetos contidos no ambiente.

Quando vemos um objeto sendo atingido pela luz em um ambiente aberto, não vemos a trajetória do “raio” de luz branca atingindo o objeto, vemos somente as frequências que o objeto refletido da luz em todas as direções e não absorveu.

Vemos um objeto branco, porque esse objeto tem a característica de não absorver a grande maioria das frequências da luz, ele, em vez de absorver, reflete quase todas as frequências dessa luz, assim sendo, nosso cérebro traduz o objeto como um objeto branco.

Quando vemos, por exemplo, um objeto azul, significa que ele absorveu todas as frequências da luz, menos uma determinada frequência do azul, que ele reflete em vez de absorver.

Cada tonalidade de azul significa que o objeto reflete mais ou menos uma determinada frequência de azul, e cada coloração de um determinado tom azul, ou, as refrações de uma frequência que possui outras cores, que possuem juntamente uma determinada frequência de azul, associada a outras frequências, significa que o objeto refletirá também, algumas frequências de luz que comporão uma determinada cor da qual a tonalidade azul faz parte.

Por exemplo, um objeto verde. O objeto de cor verde significa que ele absorve quase todas as outras frequências da luz e reflete determinadas frequências do azul e do amarelo, as duas juntas refletidas, geram em nossos cérebros, a percepção da cor verde.

Neste processo de absorção e reflexão, surge um problema não solucionado pela ciência, no qual Einstein tentou hipotetizar sem sucesso, uma vez que, ele e todos os outros pesquisadores teóricos, não sabiam e nem faziam ideia do que é realmente a luz e seus efeitos incidindo sobre os objetos e daquilo que vemos como resultado, pois, todos eles acreditaram que a hipótese de Huygens era a correta.

Mas, não. A hipótese correta é a de Newton.

Newton estava certo ao afirmar que a luz é formada por subpartículas materiais.

As menores subpartículas que existem e que as chamamos de Fótons, matéria que é absorvida ou refletida pelos objetos.

E é o seu pequeno tamanho que o torna o objeto material da natureza que maior velocidade consegue atingir, sua velocidade é tão grande que se torna aparentemente transparente (invisível) para nossos sentidos.

Bom, apesar de não percebermos a luz com todas as suas frequências emitidas juntas em um ambiente aberto, podemos ver determinadas frequências refletidas pelos objetos que geram a percepção de cor, só que, eu pergunto:

Quais as velocidades dessas frequências refletidas pelos objetos? Elas são iguais às velocidades da luz que as atingiram? Ninguém conseguiu ou tentou medir as velocidades das frequências refletidas pelos objetos?

Sim, Newton, indiretamente, e sem perceber, demonstrou.

Newton mostrou que a luz é formada por matéria que possui frequências que chamamos de cores, frequências que quase sempre podemos perceber, e através de dois prismas, ele provou que a luz pode ser dividida em suas frequências e novamente unida em um único feixe.

O que Newton não sabia, era qual a velocidade dessa luz, pois, ainda não existiam na época, meios para se medir a velocidade dessa luz, contudo, no seu experimento com dois prismas, ele separou e reuniu o feixe de luz.

Ora, se você pode separar e reunir o feixe de luz, isso significa que ao reunir o feixe de luz novamente, ele não sofreu interferência em sua velocidade inicial.

A velocidade da luz é de 299.792.458 metros por segundo. Arredondando: 300.000 Kilometros por segundo, para facilitar o entendimento.

Newton, sem saber, provou com seu experimento, que a velocidade da luz tanto emitida, quanto refletida, era igual, ou seja, era constante.

Uma vez que o primeiro feixe de luz foi dividido pelo prisma, o segundo prisma juntou novamente o feixe da luz. Isso significa que o feixe inicial, ao ser dividido em suas frequências, não alterou a sua velocidade ao ser reunido novamente.

A outra coisa que Newton não identificou, e na época, não podia, é que existem frequências na luz que não são percebidas pelos nossos olhos, mas, que estavam contidas no feixe que ele estudou, por exemplo, o infravermelho e o ultravioleta.

E outra evidência sobre o funcionamento da luz e a propriedade dos objetos refletirem a luz, é que, todos os objetos contidos em uma sala que não contém luz, não podem refletir as frequências da luz, sem luz, as propriedades dos objetos refletirem a luz serão não existentes, todos os objetos não terão cor, não serão percebidos por nossos sentidos, sem luz, o ambiente, apesar de conter muitos objetos, nos parecerá um ambiente vazio, tudo será negro, não perceberemos suas dimensões e as dimensões dos objetos contidos no ambiente.


 Por que a luz aquece?


Uma vez que a luz é formada por matéria, todo objeto ao ser iluminado por uma luz, sofre o impacto dessa matéria.

Se você se expõe por muito tempo ao sol, sua pele fica vermelha, você sofre queimaduras, não por causa de uma radiação da luz, mas sim, por causa do impacto dessa luz, dessa matéria, sobre você.

A luz estará impactando com a sua pele ininterruptamente, e seus efeitos serão os mesmos causados, por exemplo, por um estapear contínuo por um determinado tempo em uma determinada área.

Explico, vamos supor que você pegue duas pessoas, as duas terão uma determinada área do corpo exposta, uma, pelo sol por 2 horas e a outra, será estapeada nessa mesma região, por 10 minutos.

As duas áreas ficarão exatamente iguais, receberão queimaduras, as duas pessoas sofrerão os mesmos efeitos em suas peles.

Ora, mas uma das pessoas não sofreu a exposição causada pela “radiação” da luz solar.

Esta é uma evidência de que a luz é material e não uma onda imaterial.

Vamos fazer agora, outro tipo de teste, sobre absorção e reflexão da luz.

Pegue dois carros, um completamente branco brilhante e o outro, completamente preto fosco.

Leve-os para um local que sejam totalmente iluminados pelo sol em um ambiente aberto, deixe-os pelo período de pelo menos 3 horas, em um horário onde o sol está quase a pino, digamos, entre as 11h00min até as 14h00min.

Depois que acabar esse horário, coloque sobre cada um dos veículos, termômetros de precisão e meça as temperaturas dos dois.

A temperatura do veículo preto estará muito maior do que a temperatura do branco.

Isso acontece por que a cor preta absorve a maioria dos raios emitidos pelo sol, ao passo que, o carro branco refletirá a maioria dos raios emitidos pelo sol.

Se você cobrir esses dois carros com um tipo de telhado protetor, o carro branco chegará mais rapidamente à temperatura ambiente do que o carro preto, o carro preto levará um bom tempo para atingir a temperatura ambiente na sombra.

Um dia, em um futuro ainda muito distante, poderemos medir o peso de um objeto antes de ele estar em um ambiente ausente de luz, com o mesmo objeto em um ambiente com luz.


Feixes de laser


Somente vemos os raios de luz específicos, como é o caso de um raio de altíssima concentração de luz, no caso, um raio laser vermelho, mas, não se anime, não pense que você poderá ver o raio, a trajetória do feixe de um laser vermelho, partindo do emissor até o recebedor. Esses emissores de luz vermelha tem um poder muito pequeno de condensação e concentração de luz em um feixe capaz para que você conseguisse ver o caminho que esse feixe percorrerá.

Você só verá o ponto de início no emissor e o ponto de impacto no receptor, o feixe em si, não será visível.

Já no caso de um potente laser verde. A coisa muda de figura.

A frequência da luz verde pode ser percebida com mais intensidade por nossos olhos, pois, nossos olhos evoluíram para perceber a frequência do verde, então, podemos ver o raio do seu início ao seu fim, podemos ver a trajetória completa do laser, de ponta a ponta.

Faça um teste sobre essa frequência do verde.

Monte quatro caixas em um ambiente totalmente escuro e, em cada caixa, coloque lâmpadas com a mesma quantidade de watts cada uma, sendo que, cada uma delas terá cores diferentes, para esse experimento, você pode usar lâmpadas de 40 watts, por exemplo.

A primeira, na cor vermelha, a segunda, na cor amarela, a terceira, na cor azul e a quarta, na cor verde.

 Apesar de todas as luzes terem a mesma quantidade de watts, você perceberá que a lâmpada verde, aparentemente, iluminará mais do que as outras.

Mas, ela não é mais potente. São nossos olhos que evoluíram para perceber mais intensamente, a luminosidade da frequência do verde.


Encerro aqui a minha defesa sobre a validade da hipótese de Newton.