O que ocorre com a luz do sol para que possamos ver objetos coloridos?

Transcrição de vídeo

RKA - Olá, meu amigo ou minha amiga! Tudo bem com você? Seja muito bem-vindo ou bem-vinda a mais uma aula de ciências da natureza. E, nesta aula, nós vamos conversar sobre os efeitos da radiação solar em alguns objetos claros e escuros. E, para começar a nossa aula, eu quero te fazer uma pergunta: você sabia que a cor de um objeto não está no objeto, mas sim na luz que entra em contato com ele? Então, para entender isso aqui direitinho, nós vamos conversar um pouco sobre o Sol. O Sol é uma estrela, é a nossa estrela, e ele produz e emite luz e calor. Quando o calor e a luz produzidos pelo Sol chegam até a terra através da radiação solar, eles aquecem e iluminam tudo à nossa volta, incluindo até mesmo a gente. O legal é que a luz emitida pelo Sol possui todas as cores que enxergamos. Na verdade, a luz branca é uma mistura de todas as cores que conseguimos enxergar, incluindo o vermelho, o laranja, o amarelo, o verde, o azul, o anil e o violeta. Então, quando você está vendo a luz branca do Sol, ela é, na verdade, um conjunto formado por todas essas cores. Aí, quando essa luz branca entra em contato com alguma coisa, parte das cores pode ser absorvida pelo objeto e outra parte pode não ser absorvida. Nesse caso, ela será refletida, e quando ela é refletida, ela retorna para o meio inicial. Aí, quando essa luz refletida, que é formada apenas por algumas cores, entrar em contato com os nossos olhos, nós vamos enxergar uma cor, a cor característica do objeto. Mas, como assim? Bem, vamos entender isso aqui direitinho através de um exemplo. Imagine que um amigo seu esteja utilizando uma camisa azul. Quando a luz do Sol entrar em contato com a camisa, quase todas as cores presentes na luz do Sol serão absorvidas pela camisa, e a parte não absorvida vai voltar, ou seja, vai refletir. E você sabe dizer qual a cor que não vai ser absorvida pela camisa e vai ser refletida? Será a cor azul. A parte azul da luz do Sol vai refletir e ir em direção aos seus olhos. Com isso, quando você olhar para a camisa, você vai vê-la com a cor azul. O mesmo acontece com qualquer objeto, já que a cor de um objeto, seja ele qual for, é definida pela parte da luz branca que não é absorvida pelo objeto que, nesse caso, é a parte que retorna ao meio externo e vai em direção aos nossos olhos. O legal é que quanto mais escura for a cor de um objeto, mais a luz do Sol será absorvida e menos será refletida. Por exemplo, vamos imaginar agora que temos aqui duas camisas azuis, só que uma é azul-escura e a outra é azul-clara. Quando a luz do Sol entrar em contato com a camisa azul-escura, grande parte da luz é absorvida, e apenas uma pequena parte vai ser refletida e voltar ao meio inicial. É essa pequena parte que vai entrar em contato com seus olhos e possibilitar que você veja a camisa com a cor azul-escuro. Por outro lado, quando a luz do Sol entrar em contato com a camisa azul-clara, uma pequena parte da luz será absorvida e grande parte dela será refletida e vai voltar ao meio inicial. É essa parte que vai entrar em contato com os seus olhos e possibilitar que você veja a camisa com a cor azul-claro. Ah, isso vai acontecer com qualquer objeto. Quanto mais escuro for o objeto, mais a luz do Sol será absorvida. Então, para ver se você entendeu tudo isso aqui direitinho, deixa eu te fazer uma pergunta: se você tivesse uma camisa preta e uma camisa branca, qual absorveria mais a luz do Sol? Sem dúvida, é a camisa preta. A camisa preta absorve todas as cores presentes na luz do Sol, por isso é que ela apresenta a cor preta. Já a camisa branca reflete todas as cores da luz do Sol, por isso que ela apresenta cor branca. Todos os objetos brancos refletem todas as cores da luz do Sol, e todos os objetos pretos absorvem todas as cores da luz do Sol. E um detalhe, meu amigo ou minha amiga, eu estou falando aqui com você sobre a luz do Sol, mas isso acontece com todas as fontes luminosas, até mesmo a luz branca emitida por uma lanterna ou por uma lâmpada. Mas, enfim, continuando aqui, o legal em tudo isso é que isso também acontece com o calor presente na radiação solar, e é sobre isso que nós vamos conversar na próxima parte dessa aula. Então, quero deixar aqui para você um grande abraço e falar que te aguardo para o próximo vídeo.

A dispersão da luz é a separação de um feixe de luz em diferentes cores. Esse fenômeno ocorre em um meio material e acontece porque luzes de cores diferentes propagam-se com velocidades diferentes. Um exemplo de dispersão da luz é o arco-íris.

Nesta aula de Física para o Enem você irá rever como surgem as cores e como elas podem se combinar formando outras cores. Entenderá ainda o que é a dispersão da luz e verá vários fenômenos da atmosfera decorrentes da refração e/ou reflexão do total da luz.

Fique com a gente e entenda tudo sobre as cores e os fenômenos associados a elas! E o mais importante, fique fera em Física para mandar bem no Enem e nos vestibulares!

O que é cor?

A cor é uma percepção visual. A cor não é característica do próprio corpo. Ela é a impressão que a luz refletida ou absorvida pelo corpo produz em nossos olhos. A cor observada de um corpo pode ser decorrente da reflexão da luz ou de sua refração.

Luz monocromática e luz policromática

A luz branca (luz emitida pela luz do Sol ou por uma lâmpada incandescente) é constituída por uma infinidade de luzes monocromáticas. Essas cores podem ser divididas em sete cores principais: vermelho, alaranjado, amarelo, verde, azul, anil e violeta.

A cor que um corpo apresenta por reflexão é determinada pelo tipo de luz que reflete difusamente. Assim, por exemplo, um corpo apresenta-se azul porque ao ser iluminado pela luz branca, reflete difusamente a luz azul e absorve as demais.

Teoria das cores

Um corpo apresenta-se branco quando é iluminado pela luz branca e reflete difusamente todas as outras cores. Ao contrário de um corpo preto, que absorve todas as cores.

Apesar da luz branca ser composta de todas as cores, três delas são denominadas cores primárias: Azul, vermelho e verde. Todas as outras cores, inclusive o branco, podem ser formadas por combinações dessas três.

Vejamos as combinações:

Vermelho + verde = amarelo

O que ocorre com a luz do sol para que possamos ver objetos coloridos?

Vermelho + azul = magenta

O que ocorre com a luz do sol para que possamos ver objetos coloridos?

Verde + azul = ciano

O que ocorre com a luz do sol para que possamos ver objetos coloridos?

Vermelho + verde + azul = branco

O que ocorre com a luz do sol para que possamos ver objetos coloridos?

As cores amarelo, magenta e o ciano são denominadas cores secundárias.

Quando temos duas luzes coloridas que juntas produzem a luz branca quando superpostas, iremos chamá-las de cores complementares. Portanto as cores amarelo e azul, ciano e vermelho, e magenta e verde são cores complementares.

Dispersão da luz

Podemos analisar a luz também como um feixe único de cores. Esse feixe pode ser de uma única cor, chamado de feixe monocromático. Ou de um conjunto de cores, chamado de feixe policromático.

Esse feixe policromático é constituído de todas as sete cores, e quando combinadas, a luz resultante é branca. Como já vimos na figura acima.

Quando esse feixe sofre refração, ocorre a separação do feixe único em feixes das várias cores que compõem essa luz. Á esse fenômeno, dá-se o nome de dispersão da luz.

Assim, a definição de dispersão da luz é a separação de um feixe de luz em diferentes cores.

Na figura abaixo, você tem um feixe luz branca passando por um anteparo e incidindo num prisma. Observe que ao atravessar o prisma, ele sofre refração ocorrendo a dispersão da luz.

O que ocorre com a luz do sol para que possamos ver objetos coloridos?

A dispersão da luz ocorre em um meio material. Isso acontece porque luzes de cores diferentes propagam-se com velocidades diferentes.

Assim, o índice de refração de um meio é ligeiramente diferente de uma cor para outra. Isso é o bastante para que a luz de cada cor seja refratada com um ângulo diferente, como pode ser visualizado na figura acima.

Fenômenos relacionados à dispersão da luz

Como você já deve ter percebido, o arco íris é um fenômeno onde encontramos essa dispersão da luz.  A luz ao atravessar uma gota de água suspensa no ar num ângulo de 42º, sofre refração causando desvios. E esses desvios fazem aparecer outros raios de comprimentos de ondas diferentes com suas respectivas cores.

O que ocorre com a luz do sol para que possamos ver objetos coloridos?

Outro fenômeno decorrente da reflexão e refração da luz é o céu se apresentar na cor azul.  Desde criança estamos habituados à cor azul do céu da qual nunca nos perguntamos a causa. Podemos imaginar que parte desta luz reflete nos obstáculos moleculares em todas as direções. Ou, em outras palavras, parte da luz incidente que procede do Sol é dispersa pelas moléculas.

A luz de comprimento de onda maior (vermelho) é dispersa muito mais que a de comprimento de onda menor (azul). De modo que o extremo azul do espectro é mais disperso que o vermelho. Dessa forma, onde quer que miremos no céu, veremos a luz azul que foi dispersa da luz solar branca que o atravessa.

As partículas grandes, tais como a poeira e as gotículas de água que formam nas nuvens, são enormemente maiores que as moléculas de ar. Sendo assim, possuem muito pouco efeito seletivo e refletem ou dispersam todas as cores quase por igual.

Essa dispersão seletiva do extremo azul do espectro tem efeito sobre a luz do Sol que chega diretamente a nossos olhos.

Ao meio-dia, quando o Sol está a pino, sua luz parece ser amarelada em lugar de branca. Isso se deve, naturalmente ao fato de a luz azul ter sido difundida lateralmente durante o percurso da luz através da atmosfera situada sobre nossas cabeças.

Ao pôr-do-sol esse efeito se apresenta de modo mais saliente. Quando o Sol está próximo do horizonte, seus raios precisam atravessar muito mais atmosfera para chegar até nós. Maior quantidade da componente azul se dispersa para fora da visão; se as condições atmosféricas são adequadas, o pôr-do-sol pode parecer avermelhado.

Videoaula

Você pode continuar estudando a dispersão da luz com a aula:

Exercícios sobre dispersão da luz

Para finalizar, resolva os exercícios sobre dispersão da luz selecionados pelo professor!

Questão 01 – (ENEM/2018)

A figura representa um prisma óptico, constituído de um material transparente, cujo índice de refração é crescente com a frequência da luz que sobre ele incide. Um feixe luminoso, composto por luzes vermelha, azul e verde, incide na face A, emerge na face B e, após ser refletido por um espelho, incide num filme para fotografia colorida, revelando três pontos.

O que ocorre com a luz do sol para que possamos ver objetos coloridos?

Observando os pontos luminosos revelados no filme, de baixo para cima, constatam-se as seguintes cores:

a) Vermelha, verde, azul.

b) Verde, vermelha, azul.

c) Azul, verde, vermelha.

d) Verde, azul, vermelha.

e) Azul, vermelha, verde.

Questão 02 – (PUC SP/2017)

Para os exercícios de Física, adote os seguintes valores quando necessário:

Módulo da aceleração da gravidade (g) = 10m.s–2

1 quilograma-força (kgf) = 10N

1 cal = 4J

1 c.v. = 740W

1 tonelada = 103 kg

1 atm = 1.105 N.m–2

Observe atentamente a imagem abaixo. Temos uma placa metálica de fundo preto sobre a qual foram escritas palavras com cores diferentes. Supondo que as cores utilizadas sejam constituídas por pigmentos puros, ao levarmos essa placa para um ambiente absolutamente escuro e a iluminarmos com luz monocromática azul, as únicas palavras e cores resultantes, respectivamente, que serão percebidas por um observador de visão normal, são:

O que ocorre com a luz do sol para que possamos ver objetos coloridos?

a) (PRETO, AZUL e VERMELHO) e (azul)

b) (PRETO, VERDE e VERMELHO) e (preto e azul)

c) (PRETO e VERMELHO) e (preto, azul e verde)

d) (VERDE ) e (preto e azul)

Questão 03 – (ACAFE SC/2017)

Um aparelho emite um feixe colimado, estreito, de luz verde, composto pela mistura de luz amarela com azul.

Nesse sentido, assinale a alternativa correta que completa a lacuna da frase a seguir.

Tal afirmativa se comprova, pois, ao incidir o feixe numa lâmina de vidro de faces paralelas uma das cores sofreria um deslocamento _______ maior que a outra, numa incidência ________.

a) obliqua – obliqua

b) paralelo – paralela

c) oblíqua – paralela

d) paralelo – oblíqua

Gabarito:

  1. A
  2. B
  3. D

Simulado

Para complementar seus estudos, resolva o simulado sobre dispersão da luz:

Sobre o(a) autor(a):

Rodinei Pachani é mestre em Geofísica pela USP-SP, com licenciatura plena em matemática, possui pós-graduação em Gerência Financeira e especialização em Estatística Aplicada. Possui experiência de mais de 28 anos em sala de aula, tendo trabalhado com ensino médio, cursinhos e Faculdades. É autor do livro “Ciência ao alcance de todos” e possui um canal no YouTube onde realiza experimentos, explica conteúdos e resolve exercícios de física.

Compartilhe:

O que ocorre com a luz do Sol para que possamos ver objetos coloridos pretos é brancos?

Esse fenômeno de decomposição da luz branca é explicado pela refração, que ocorre quando a luz toca a superfície do prisma e forma as cores de luz.

Qual é o fenômeno que faz com que se enxerga a cor de um objeto?

A óptica e as cores se relacionam através dos fenômenos da refração, reflexão e dispersão da luz. É intrigante como percebemos o mundo a nossa volta, como enxergamos os objetos, as pessoas, as cores e a natureza em geral através dos nossos olhos, que são os órgãos responsáveis por captar a luz proveniente dos objetos.

Por que conseguimos ver as cores dos objetos?

Tudo que enxergamos é colorido, pois a luz branca é a mistura de várias cores. Quando vemos uma maçã, por exemplo, visualizamos o vermelho e não o azul. Isso acontece porque a cor não está no objeto, mas é refletida quando ele é iluminado por uma luz branca que absorve todas as cores, expondo somente o vermelho.

Como ocorre a dispersão da luz solar em várias cores?

Quando a luz branca incide sobre uma superfície que separa dois meios surge um leque de cores. Esse fenômeno é denominado dispersão da luz e acontece em razão da diferença de incidência de refração, como também da diferença de velocidade de propagação do feixe de luz.