Uma lâmpada no momento que está acesa pode ser considerada uma fonte primaria ou secundária de luz

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?

Tópicos deste artigo

• 1 - Conceito
• 2 - Natureza
• 3 - Características
• 4 - Fontes
• 5 - Emissão

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.

• 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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Veja também: O que é polarização da luz?

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.

• 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.

Veja também: Entenda a diferença entre fluorescente e fosforescente

Por Me. Rafael Helerbrock

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A luz, ou luz visível como é fisicamente caracterizada, é uma forma de energia radiante. É o agente físico que, atuando nos órgãos visuais, produz a sensação da visão.

Para saber mais... Energia radiante é aquela que se propaga na forma de ondas eletromagnéticas, dentre as quais se pode destacar as ondas de rádio, TV, micro-ondas, raios X, raios gama, radar, raios infravermelho, radiação ultravioleta e luz visível. Uma das características das ondas eletromagnéticas é a sua velocidade de propagação, que no vácuo tem o valor de aproximadamente 300 mil quilômetros por segundo, ou seja: Podendo ter este valor reduzido em meios diferentes do vácuo, sendo a menor velocidade até hoje medida para tais ondas quando atravessam um composto chamado condensado de Bose-Einstein, comprovada em uma experiência recente.

A luz que percebemos tem como característica sua frequência que vai da faixa de

(vermelho) até

(violeta). Esta faixa é a de maior emissão do Sol, por isso os órgãos visuais de todos os seres vivos estão adaptados a ela, e não podem ver além desta, como por exemplo, a radiação ultravioleta e infravermelha.

Divisões da Óptica

Óptica Física: estuda os fenômenos ópticos que exigem uma teoria sobre a natureza das ondas eletromagnéticas.

Óptica Geométrica: estuda os fenômenos ópticos em que apresentam interesse as trajetórias seguidas pela luz.  Fundamenta-se na noção de raio de luz e nas leis que regulamentam seu comportamento. O estudo em nível de Ensino Médio restringe-se apenas a esta parte da óptica.

Conceitos básicos

Raios de luz

São a representação geométrica da trajetória da luz, indicando sua direção e o sentido da sua propagação. Por exemplo, em uma fonte puntiforme são emitidos infinitos raios de luz, embora apenas alguns deles cheguem a um observador.

Representa-se um raio de luz por um segmento de reta orientado no sentido da propagação.

Feixe de luz

É um conjunto de infinitos raios de luz; um feixe luminoso pode ser:

• Cônico convergente: os raios de luz convergem para um ponto;

• Cônico divergente: os raios de luz divergem a partir de um ponto;

• Cilíndrico paralelo: os raios de luz são paralelos entre si.

Fontes de luz

Tudo o que pode ser detectado por nossos olhos, e por outros instrumentos de fixação de imagens como câmeras fotográficas, é a luz de corpos luminosos que é refletida de forma difusa pelos corpos que nos cercam.

Fonte de luz são todos os corpos dos quais se podem receber luz, podendo ser fontes primárias ou secundárias.

• Fontes primárias: Também chamadas de corpos luminosos, são corpos que emitem luz própria, como por exemplo, o Sol, as estrelas, a chama de uma vela, uma lâmpada acesa,...
• Fontes secundárias: Também chamadas de corpos iluminados, são os corpos que enviam a luz que recebem de outras fontes, como por exemplo, a Lua, os planetas, as nuvens, os objetos visíveis que não têm luz própria,...

Quanto às suas dimensões, uma fonte pode ser classificada como:

• Pontual ou puntiforme: uma fonte sem dimensões consideráveis que emite infinitos raios de luz.

• Extensa: uma fonte com dimensões consideráveis em relação ao ambiente.

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Meios de propagação da luz

Os diferentes meios materiais comportam-se de forma diferente ao serem atravessados pelos raios de luz, por isso são classificados em:

Meio transparente

É um meio óptico que permite a propagação regular da luz, ou seja, o observador vê um objeto com nitidez através do meio. Exemplos: ar, vidro comum, papel celofane, etc...

Meio translúcido

É um meio óptico que permite apenas uma propagação irregular da luz, ou seja, o observador vê o objeto através do meio, mas sem nitidez.

Meio opaco

É um meio óptico que não permite que a luz se propague, ou seja, não é possivel ver um objeto através do meio.