O que ocorre com as sombras dos objetos que recebem a luz do sol diretamente ao longo do dia?

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. Você já se perguntou como conseguimos diferenciar as cores dos objetos? Essa resposta depende de muitas variáveis, por isso, vamos analisar inicialmente de que forma a luz é emitida pelos objetos.

O que é a cor?

Entre os vários fenômenos relacionados com a luz, podemos dizer que a refração e a reflexão difusa da luz são os grandes responsáveis pela nossa percepção visual dos objetos.

Sabemos que a luz branca proveniente do Sol ou de uma lâmpada é uma onda eletromagnética composta por diversas outras ondas eletromagnéticas, que se diferenciam por seu comprimento de onda, mas que se assemelham pela sua velocidade de propagação no vácuo. Assim, cada cor é uma onda eletromagnética.

Isaac Newton (1642 – 1727) fez uma experiência na qual fazia um feixe de luz branca atravessar um prisma de vidro. Ao atravessar esse prisma, essa luz era refratada, ou seja, sofria desvios e era decomposta, de forma que se podia observar sete cores: vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil e violeta. A esse conjunto de cores separadas, dá-se o nome de espectro da luz visível, pois, ao atravessar um prisma invertido, as cores juntam-se novamente, resultando na luz branca visível.

Isaac Newton realizando experimentos com a luz

Veja o espectro eletromagnético abaixo e note que a faixa da luz visível é bem pequena, portanto, a maior parte das radiações não são visíveis ao olho humano.

Note que no espectro eletromagnético a faixa da luz visível é bem pequena

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Como percebemos as diferentes cores?

Como a luz branca é uma composição de todas as outras cores, quando iluminamos um objeto com ela e o enxergamos, por exemplo, da cor azul, é porque esse objeto refletiu difusamente a luz de cor azul e absorveu todas as outras luzes. De outra forma, se enxergamos esse objeto como branco, é porque ele refletiu difusamente todas as cores. Se for visto da cor negra, é porque o objeto absorveu todas as cores que incidiram sobre ele.

Além disso, podemos ver somente objetos que emitem luz, que são chamados de fontes primárias de luz, ou os objetos que refletem a luz que recebem. A esses últimos chamamos de fontes secundárias. A luz vinda das fontes secundárias chega aos nossos olhos, passa pela córnea e chega até a lente, que é o cristalino. Essa lente é delgada e convergente e pode deformar-se, tornando-se mais ou menos convergente, pois está ligada aos músculos ciliares que se contraem. A imagem é formada invertida na retina e, por meio do nervo óptico, é encaminhada até o centro da visão, no cérebro, onde é interpretada.

Os receptores visuais de nossos olhos são os cones e os bastonetes. Os cones são responsáveis pela visão colorida (o olho possui cerca de 7 milhões de cones); e os bastonetes são responsáveis pela visão noturna, uma vez que não são sensibilizados pelas variações de cor e, por isso, contribuem muito para a adaptação visual.

Curiosidade

A falta de vitamina A no organismo prejudica a atuação dos bastonetes. Isso ocorre porque a sensibilização deles ocorre pela regeneração de uma substância chamada rodopsina. Quando a claridade aumenta muito, a rodopsina desaparece e, ao escurecer, essa substância regenera. Se existe deficiência de vitamina A, a regeneração da rodopsina ficará prejudicada, e o indivíduo acaba desenvolvendo uma doença chamada de cegueira noturna.

Transcrição de vídeo

RKA - Olá, sejam bem-vindos a mais uma videoaula da Khan Academy Brasil. Nesta aula, iremos discutir sobre a variação da sombra ao longo do dia. Mas antes, para entendermos o motivo pelo qual as sombras parecem se mover, precisamos conhecer o movimento de rotação da Terra. Então, para começarmos, aqui nós temos o planeta Terra. E aqui, em verde, nós temos os nossos continentes, como as Américas, a Ásia, a África e a Oceania. E, aqui, nós temos o nosso Sol. O Sol vai estar sempre mandando raios solares para a Terra; o Sol está sempre iluminando o nosso planeta. E, enquanto isso, o nosso planeta está realizando o seu movimento de rotação, que é aquele movimento que ele realiza em torno de seu próprio eixo. E essa rotação, esse movimento giratório, ele tem a duração de 24 horas, o que nós conhecemos como um dia inteiro. Agora que já entendemos essa primeira parte de rotação, vamos desenhar nossa Terra novamente, e desenhar os seus continentes que vocês já sabem quais são: as Américas, a Ásia, a África e a Oceania. E também desenhar o nosso Sol, que ele continua mandando luz para a Terra. Ele nunca para. E, por conta disso, a parte que recebe luz é sempre iluminada, e a parte que não recebe é sempre escura. Então, dizemos que a parte escura é a noite, e a parte clara é o dia. Mas quando a Terra realizar o seu movimento de rotação isso vai mudar, pois a parte que antes não recebia luz vai para a parte que recebe, e a parte que recebia vai para a parte que não recebe. E esse movimento gera a alternância entre o dia e a noite. Mas e o Sol? Ele se movimenta? Para facilitar a resposta dessa pergunta, a gente vai tentar desenhar aqui para vocês verem como funciona. Vamos supor que esse é o nosso planeta Terra. E você está aqui, em cima do planeta. Quando começa a amanhecer, você vê o Sol nascer lá do ladinho do céu, e, conforme as horas vão passando, parece que ele vai subindo até chegar no meio do céu, em cima da nossa cabeça. E, quando vai chegando a tarde, nós começamos a ver ele ir para o outro lado, para o lado oposto ao que ele nasceu. Então, observando o Sol no céu, parece que ele está fazendo esse movimento circular na Terra, mas, na verdade, isso não existe; pois quem realiza o movimento é a Terra. O Sol não se locomove, e esse movimento do nosso planeta nos dá a sensação visual de que o Sol está se movendo no céu, quando, na verdade, ele é um astro que não se locomove. Então, ele não realiza nenhum movimento de locomoção. Bom, e agora que nós já vimos e entendemos a rotação e o movimento aparente do Sol (porque nós aprendemos que o Sol não se movimenta), nós podemos ir para o assunto principal dessa aula, que é a variação da sombra ao longo do dia. Você já se perguntou por que nós temos sombra? A resposta é bem simples, não possui nenhum mistério. Nós temos sombra porque o nosso corpo, ele serve como um obstáculo para a luz do Sol. Então, nossa sombra não é nada mais que a ausência da luz, porque ela está sendo bloqueada por um objeto ou pelo nosso corpo. E, se você reparar na sua sombra ao longo do dia, vai perceber que ela muda de tamanho e posição. E não, não é porque ela tem vida. Essa variação, na verdade, ocorre por causa da variação da posição do Sol no céu. Tem horas que ele está mais alto, tem horas que ele está mais baixo; e, agora, a gente sabe que isso acontece por conta do movimento da Terra, que faz parecer que o Sol também se mexe. Agora vamos pensar que você é uma pessoa que viveu há muito tempo atrás e você sempre reparou que, todos os dias, o Sol, ele aparecia lá no céu. Todos os dias. E, sempre que ele aparecia, embaixo de você formava uma sombra, e essa sombra ao longo do dia mudava de posição. Às vezes, ela estava na sua frente, às vezes ela estava um pouco para trás e isso te deixou muito curioso. Então, você decidiu criar um objeto que te ajudasse a estudar essas sombras. Você colocou um pedaço de madeira no chão e começou a estudar a sombra que ele fazia quando o Sol chegava. E você também reparou que as sombras mudavam de posição ao longo do dia, elas nunca ficavam no mesmo lugar. E esse objeto que você criou ficou conhecido até hoje como Gnomôn. E esse objeto, ele consiste em uma haste fixada no chão, e, sempre que a luz do Sol chega nessa haste, ele projeta uma sombra. E, dependendo da posição do Sol no céu, essa sombra muda de posição. E foi observando essa sombra, com esse movimento aparente da sombra, que começaram os primeiros cálculos de tempo e as primeiras noções de pontos cardeais; pois notou-se que a sombra sempre saía de um extremo e ia para o outro. Hoje nós conhecemos esses dois extremos como leste e oeste, que é onde o Sol nasce (no leste) e onde o Sol se põe (no oeste). E, bom, por hoje é só. Essa foi a nossa aula sobre a variação da sombra ao longo do dia. Nós vimos como funciona a rotação; nós vimos que o Sol não se movimenta, quem se movimenta é a Terra. Vimos também o que são sombras e como essas sombras ajudaram as pessoas há muito tempo atrás a começarem a ter noção de certas coisas. Espero que tenha dado para entender de tudo um pouco, e a gente se vê na próxima.

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