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Cinco curiosidades esclarecedoras sobre a luz

A luz (uma onda eletromagnética visível ao olho humano) apresenta curiosidades muito intrigantes, como a dualidade onda-partícula.

Por: Rafael Helerbrock A luz é uma onda eletromagnética visível ao olho humano

A luz é uma onda eletromagnética visível ao olho humano

1. Algumas pessoas espirram ao olhar para a luz

Entre 17% e 35% da população sofre de uma síndrome chamada de “espirro fótico”. Essas pessoas sentem uma vontade incontrolável de espirrar quando submetidas a exames de retina, à luz visível e até mesmo à radiação ultravioleta. Não há um consenso, mas alguns cientistas acreditam que esse comportamento seja resultado da variação de um gene relacionado com a epilepsia induzida pela luz.

2. O dia em que a luz parou

Quando a luz é transmitida por meio de algum meio transparente, como o ar, ela sofre refração, apresentando uma redução na sua velocidade. A refringência é a propriedade física que define o quanto o meio é capaz de diminuir a velocidade da luz que se propaga em seu interior. O índice de refração do diamante, por exemplo, é de aproximadamente 2,4. Isso significa que, na prática, a luz que se propaga dentro do diamante é cerca de 2,4 vezes mais lenta que no vácuo, onde se propaga a 299.792.458 m/s.

Em 1999, no entanto, Lene Hau, professora de Física da Universidade de Harvard, conseguiu reduzir a velocidade da luz para meros 60 km/h ao fazê-la atravessar um gás constituído de alguns poucos átomos, em temperaturas muito próximas do zero absoluto e em um estado físico da matéria chamado de “Condensado de Bose-Einstein”. Nesse meio, os átomos passam a se comportar como se fossem um únicosuperátomo”, reduzindo, assim, drasticamente a velocidade da luz que passa através deles.

Em 2007, o experimento da pesquisadora foi capaz de trazer avanços ainda maiores. Nessa ocasião, foi possível parar um feixe de luz momentaneamente.

3. Luz solar

A profundidade do mar pode chegar a mais de 11 mil metros, no entanto, a luz solar só consegue chegar até 80 metros abaixo da superfície. A distância entre a Terra e o Sol é de aproximadamente 150 milhões de quilômetros, dessa forma, a luz proveniente do Sol leva pouco mais de 8 minutos para chegar até nós. Além disso, visto de fora da Terra, o Sol é branco, e não alaranjado como parece ser. Essa cor aparente do Sol surge pela refração da luz solar na atmosfera terrestre.

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4. A luz tem quantidade de movimento

A luz apresenta uma dualidade em sua natureza. De acordo com o observador e o fenômeno físico observado, a luz pode comportar-se ora como onda eletromagnética, ora como o conjunto de partículas chamadas de fótons.

Em ambos os casos, ela não tem massa nem inércia, mas apresenta quantidade de movimento (também conhecida como momento linear). A quantidade de movimento da luz é diretamente proporcional à frequência dos fótons.

5. A luz exerce pressão

A luz exerce pressão ao colidir com os corpos, seja sendo absorvida, seja sendo refletida. Esse comportamento está ligado ao fato de a luz apresentar quantidade de movimento, dessa forma, quando ela interage com a matéria, essa quantidade de movimento é transferida. Esse comportamento é observado facilmente em átomos, como nos fenômenos de espalhamento, a exemplo do efeito Compton.

Existe uma diferença na transferência de movimento da luz para outros objetos quando ela é refletida e quando ela é absorvida: para superfícies perfeitamente refletoras, a pressão de radiação de uma mesma fonte de luz é duas vezes maior do que para uma superfície perfeitamente absorvedora de luz. Por causa dessa característica da luz, um aparato experimental intrigante, chamado de radiômetro, permite investigar a incidência de ondas eletromagnéticas. Esse dispositivo consiste basicamente de pás brancas e pretas colocadas sob uma haste dentro de um bulbo de vidro com ar rarefeito. Quando a luz incide sobre as pás brancas, ela exerce o dobro da força exercida sobre as pás pretas, e o dispositivo começa a girar, evidenciando a incidência de ondas eletromagnéticas, até mesmo aquelas que não são visíveis. A figura a seguir mostra um radiômetro de Crookes sendo iluminado por lâmpada:


Radiômetro de Crookes sendo iluminado por lâmpada*

*Crédito da imagem: yykkaa / Shutterstock.com