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Estudando a história das especulações que dizem respeito ao estudo da luz, certamente poderemos nos surpreender. É mesmo de admirar as teorias que buscavam explicar os fenômenos envolvidos no processo da visão.

        Os antigos filósofos gregos não faziam discernimento entre a luz e a visão. Eles não viam como duas coisas separadas a física da luz e a nossa sensação, ou a interpretação que nosso cérebro acaba tendo dessa física (visão). Observando os olhos de cães, pessoas etc..., à noite, que estivessem próximas ao fogo, os gregos observaram que dos olhos dos seres vivos saia luz. Como sabiam que a luz provém de uma fonte luminosa, e a única fonte conhecida era o fogo, concluíram que "os seres vivos têm uma tênue chama dentro dos olhos".

Para eles a visão era explicada com uma teoria, segundo a qual a visão estava intimamente ligada ao tato. Acreditavam que de dentro dos olhos projetavam-se raios de luminosos que tateavam os objetos e retornavam aos olhos trazendo consigo informações que, ao serem interpretadas pelo cérebro, acabavam gerando a sensação visual. Acreditavam ainda que cachorros viam mais à noite do que os homens, pois a chama de seus olhos era mais intensa que a dos humanos. Argumentavam que os homens não têm boa visão noturna porque, sendo a chama de seus olhos muito tênue, a luz em seu caminho de ida e volta acaba por se perder, ao passo que, durante o dia, a luz projetada dos olhos somava-se à do ambiente podendo assim cumprir seu caminho de ida e volta.

        Com o passar do tempo e estudando a fisiologia dos olhos foi possível concluir que a idéia do "fogo dentro dos olhos" era mesmo absurda. Foi então que Aristóteles experimentou opinar. Ele pregava que a luz, ao bater nos objetos, retirava deles uma microscópica camada superficial de átomos que, ao serem projetados, acabavam atingindo nossos olhos permitindo assim que víssemos o mesmo. Note-se que ainda não existe discernimento entre luz e visão. Nas teorias propostas a luz e os objetos ainda interagem.

A teoria de Aristóteles sobre a luz explicava ainda a sensação de diferenciação de tamanho de um mesmo objeto à medida que nos aproximamos ou nos afastamos dele. Para ele, quando estamos perto de um objeto o ?enxergamos maior?, pois mais átomos atingem nossos olhos do que quando estamos afastados. Sua teoria, no entanto, acaba caindo por terra por não explicar problemas como o suposto desgaste que os objetos sofreriam ao serem iluminados, bem como as imagens embaralhadas que deveríamos formar devido às colisões de átomos de dois objetos, etc.

Sobre o segundo problema, Aristóteles até tentou se defender alegando que, o que ocorria fora do corpo, era exatamente o que sua hipótese sugeria e que tais imagens irreais não eram percebidas pelas pessoas pois, quando a luz entrava por nossos olhos, a "alma humana" a recebia e só repassava ao cérebro as imagens corretas. Aristóteles transferiu assim um furo de sua teoria para um problema "parafísico". Hoje parece piada, mas é história da ciência!

        E o mais incrível de toda essa história é observar como fenômenos hoje desvendados eram, mesmo que de forma deslocada, introduzidos no estudo da ótica. A idéia dos gregos de soma de luz e o que hoje aceitamos como interferência; a idéia de Aristóteles de luz arrancando átomos e o efeito fotoelétrico. Afinal, às vezes dentre algumas bobagens podem surgir indícios de futuras verdades e de algumas verdades, com o passar do tempo, podem surgir grandes bobagens. 

 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.

 Teorias sobre a luz

Primeiras ideias dos gregos

No século I a.C. Lucrécio, dando continuidade às ideias dos primeiros atomistas, escreveu que a luz solar e o seu calor eram compostos de pequenas partículas.

 Teoria corpuscular da luz

A ideia de que a luz seria um corpúsculo vem desde a Antiguidade, com o atomismo de Epicuro e Lucrécio.
Contudo, somente no século XVII, a teoria corpuscular para a luz consolidou-se como um conjunto de conhecimento capaz de explicar os mais variados fenómenos ópticos. O seu principal expoente nesse período foi o filósofo natural inglês Isaac Newton(1643-1727).

Nos seus trabalhos publicados - o artigo "Nova teoria sobre luz e cores" (1672) (disponível em português em Silva & Martins 1996) e o livro Óptica (Newton 1996) - e também nos trabalhos não publicados - os artigos "Hipótese da luz" e "Discurso sobre as observações" (disponíveis em Cohen & Westfall 2002) - Newton discutiu implicitamente a natureza física da luz, fornecendo alguns argumentos a favor da materialidade da luz.

Esse é um fato muito interessante. Apesar de ser conhecido como o grande defensor da teoria corpuscular, Newton nunca discutiu em detalhes o assunto, sendo sempre cauteloso ao abordá-lo (Cantor 1983). A razão desse comportamento seria as críticas recebidas sobre o artigo "Nova teoria sobre a luz e cores" de 1672, advindas principalmente de Robert Hooke, Christiaan Huygens.
A teoria corpuscular foi amplamente desenvolvida no século XVIII, pelos seguidores de Newton.
No início do século XIX, com o aperfeiçoamento da teoria ondulatória de Thomas Young e Augustin Fresnel, a teoria corpuscular foi, aos poucos, sendo rejeitada.

É importante compreender que a teoria corpuscular desenvolvida entre os séculos XVII e XIX não é a mesma da atual, inserida na concepção da dualidade onda-partícula da luz.

Teoria ondulatória da luz

No século XVII, Huygens, entre outros, propôs a ideia de que a luz fosse um fenómeno ondulatório. Francesco Maria Grimaldi observou os efeitos de difracção, actualmente conhecidos como associados à natureza ondulatória da luz, em 1665, mas o significado das suas observações não foi entendido naquela época.

As experiências de Thomas Young e Augustin Fresnel sobre interferência e difracção no primeiro quarto do século XIX, demonstraram a existência de fenómenos ópticos, para os quais a teoria corpuscular da luz seria inadequada, sendo possíveis se à luz correspondesse um movimento ondulatório. As experiências de Young capacitaram-no a medir o comprimento de onda da luz e Fresnel provou que a propagação rectilínea, tal como os efeitos observados por Grimaldi e outros, podiam ser explicados com base no comportamento de ondas de pequeno comprimento de onda.

O físico francês Jean Bernard Léon Foucault, no século XIX, descobriu que a luz se deslocava mais rápido no ar do que na água. O efeito contrariava a teoria corpuscular de Newton, esta afirmava que a luz deveria ter uma velocidade maior na água do que no ar.

James Clerk Maxwell, ainda no século XIX, provou que a velocidade de propagação de uma onda eletromagnética no espaço equivalia à velocidade de propagação da luz de aproximadamente 300.000 km/s.
Foi de Maxwell a afirmação:

• A luz é
• uma "modalidade de energia radiante"
• que se "propaga" através de ondas
• eletromagnéticas.
• 

Teoria da dualidade onda-partícula

No final do século XIX, a teoria que afirmava que a natureza da luz era puramente uma onda eletromagnética, (ou seja, a luz tinha um comportamento apenas ondulatório), começou a ser questionada.

Ao se tentar teorizar a emissão fotoelétrica, ou a emissão de elétrons quando um condutor tem sobre si a incidência de luz, a teoria ondulatória simplesmente não conseguia explicar o fenômeno, pois entrava em franca contradição.

Foi Albert Einstein, usando a ideia de Max Planck, que conseguiu demonstrar que um feixe de luz são pequenos pacotes de energia e estes são os fótons, logo, assim foi explicado o fenômeno da emissão fotoelétrica.

A confirmação da descoberta de Einstein se deu no ano de 1911, quando Arthur Compton demonstrou que "quando um fóton colide com um elétron, ambos comportam-se como corpos materiais."

As seguintes quantidades e unidades são utilizadas para medir luz.

• brilho, medida em watts/cm²
• iluminância ou iluminação (Unidade SI: lux)
• fluxo luminoso (Unidade SI: lumen)
• intensidade luminosa (Unidade SI: candela)

Introdução à Física/A luz

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 forma de energia que se propaga por ondas eletromagnéticas pulsantes ou em um sentido mais geral, qualquer radiação electromagnética que se situa entre as radiações infravermelhas e as radiações ultravioletas.

As três grandezas físicas básicas da luz (e de toda a radiação electromagnética) são: brilho (ou amplitude), cor (ou freqüência), e polarização (ou ângulo de vibração). Devido à dualidade onda-partícula, a luz exibe simultaneamente propriedades quer de ondas quer de partículas.

Os corpos luminosos são corpos emitentes de luz própria, outros enviam a luz que recebem, estes são chamados corpos iluminados. Tomando como referência a propagação da luz, pode ser considerado: transparência, opacidade ou translucidez. Os meios transparentes permitem a propagação da luz, ao qual, possibilita ver os objetos com nitidez, os opacos não permitem a propagação da luz, nos translúcidos a propagação é parcial irregular.
Quando a luz incide em uma superfície de separação de dois meios quaisquer, incidem dois fenômenos:

• Uma parte volta para o meio de onde veio (reflexão da luz);
• Uma parte penetra o segundo meio (refração da luz);

A reflexão da luz incide na projeção do corpo luminoso ou iluminado sobre imagem, que é a representação óptica de um objeto (espelhos). As imagens formam-se devido à reflexão da luz no espelho, que podem formar-se pelos raios refletidos (imagens reais), e o prolongamento dos raios refletidos(imagens virtuais).

Tomando como critério a posição que assumem em relação ao objeto, as imagens podem ser direitas quando têm a mesma posição que o objeto, e invertidas quando têm posição contraria a do objeto. Quando a imagem e o objeto estão à mesma distancia, dizemos que a imagem é simétrica ao objeto, caso contrário é assimétrica. Nos espelhos planos, a imagens é virtual, direita, simétrica e do mesmo tamanho do objeto. Além dessas características, ela apresenta reversão na imagem. A reflexão regular da luz obedece duas leis básicas:

• 1ª lei ? O raio incidente, normal e o raio refletido estão no mesmo plano;
• 2ª lei ? O ângulo de reflexão é igual ao ângulo de incidência;

Os espelhos esféricos são aqueles em que a superfície refletora é parte de uma esfera. Como a superfície refletora pode ser a externa ou a interna, podemos considerar dois tipos de espelhos esféricos:

• Côncavos ? a superfície refletora é a interna;
• Convexos ? a superficie refletora é a externa;

A difusão da luz ocorre, quando um feixe de raios luminosos paralelos incide sobre uma superfície. Ele sofre reflexão e retorna irregularmente ao meio de origem, perdendo o paralelismo e espalhando-se em todas as direções.
No fenômeno da refração da luz, parte dos raios luminosos que incidem em dois meios diferentes penetrando em um segundo meio, os raios luminosos sofrem um desvio de sua direção inicial. Isso ocorre porque a luz se propaga com velocidade diferente em materiais diferentes.

As lentes são um sistema transparente e de faces paralelas. Se um feixe de raios paralelos atravessa o sistema, os raios incidentes serão paralelos aos raios que saem do sistema (raios emergentes).

Os sistemas ópticos transparentes que possuem ao menos uma face curva são chamados lentes.

As lentes causam refração dos raios luminosos, aos quais penetram. Esses raios, saem das lentes de duas formas, podendo se aproximar ou e afastar uns dos outros. As lentes convergentes, fazem os raios luminosos emergentes convergir para o ponto, a fase no qual incidem os raios luminosos é convexa, de onde emergem os raios pode ser convexa, plana ou côncova. As lentes divergentes, afastam os raios emergentes. Na qual, incidem os raios luminosos é côncova, de onde emergem os raios pode ser côncova, plana ou convexa, resultando em três tipos de lentes convergentes.

A luz branca, é formada pelas diversas cores (policromática). Isolando uma das cores componentes do branco, obtém-se a luz de uma cor só (monocromática). A luz viaja em pequenas ondas eletromagnéticas de diferentes tamanhos, que correspodem a luz monocromatica que contém um comprimento de onda. Quando a luz branca incide em água, ela sofre refração ao penetrar. Como a luz branca, é formada pelas sete cores do arco-íris, isso ocorre por sofrerem refrexão, e se separarem incidindo na superfície por onde entraram os raios luminosos (Prisma Óptico).



A fonte da misteriosa luz na galáxia de Andrômeda, que vem intrigando cientistas há mais de uma década, foi identificada. De acordo com os astrônomos, a luz vem de um disco de estrelas jovens. A descoberta, possível com o telescópio espacial Hubble, foi anunciada na terça-feira, segundo a Agência Fapesp. 

Além desta descoberta, os astrônomos puderam se certificar da existência do buraco negro, que os deixou ainda mais intrigados. A dúvida deles agora é como o disco de estrelas pôde se formar tão próximo de um buraco negro gigante.

A força exercida pelo buraco negro deveria destruir a matéria à sua volta, não permitindo, por exemplo, que gás e poeira formassem estrelas. Desde 1998, quando foi visto pela primeira vez, não se sabia o que constituía a gigantesca formação escura no centro da galáxia de Andrômeda. Agora, além da certeza de ser um buraco negro, foi possível calcular a sua massa: 140 milhões de vezes a do Sol.

A misteriosa luz azul de Andrômeda foi observada pela primeira vez em 1995, por astrônomos da Universidade de Washington, também com o uso do Hubble. Na época, achou-se que se tratava da luz emitida por uma estrela. Três anos depois, novas observações indicaram que a luz poderia ser resultado de um aglomerado de estrelas.

Fonte:

http://noticias.terra.com.br/ciencia/interna/0,,OI677369-EI302,00.html
http://www.if.ufrgs.br/tex/edu02220/sem012/po6/texto616.html
http://www.existiremluz.com/a-origem/

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http://clickeaprenda.uol.com.br/

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