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Você já viu um arco-íris que se forma no céu logo após a chuva parar? O arco-íris é um dos fenômenos naturais mais surpreendentes e é composto por sete cores diferentes. Este fenômeno natural está relacionado à natureza ondulatória da luz.
A luz é uma onda eletromagnética que não requer um meio para se propagar. A luz que podemos ver com os nossos olhos ou muitas vezes referida como luz visível é uma onda eletromagnética que fica na faixa de comprimento de onda de cerca de 400 nm a 800 nm.
A luz visível nesta faixa de comprimento de onda tem diferentes faixas de frequência, que são indicadas por várias cores, como vermelho, laranja, amarelo, verde, azul e roxo. O estudo das ondas de luz continua, até que existem várias teorias sobre as ondas de luz apresentadas por vários cientistas para explicar as propriedades da luz.
Teoria Corpuscular da Luz de Newton
Em 1637, Descartes apresentou a teoria corpuscular da luz que explica as leis da reflexão e refração da luz. Essa teoria foi posteriormente desenvolvida por Isaac Newton (1642-1727) em seu livro intitulado “ÓPTICA”. Essa teoria pressupõe que a luz consiste em minúsculas partículas chamadas células corpúsculo que são emitidas em todas as direções por uma fonte de luz.
Teoria da Onda de Luz de Huygens
Em 1678, Huygens propôs a teoria das ondas da luz, que afirmava que a luz viaja em ondas em todas as direções à velocidade da luz. Quando essa teoria foi apresentada, ela explicou a ideia geral de que as ondas precisam de um meio para se propagar.
Huygens presumiu que existe um meio muito diluído e altamente elástico chamado éter luminífero em todo o universo, através do qual a luz se propaga. O meio tem uma densidade muito baixa porque é muito diluído e tem um módulo de elasticidade muito alto. Esta teoria pode explicar certos fenômenos, como reflexão da luz, refração da luz, interferência e difração da luz.
Teoria da onda de luz de Maxwell
A teoria de Maxwell das ondas eletromagnéticas de luz sugere que a luz se propaga na forma de ondas eletromagnéticas. As ondas de luz estão associadas a mudanças nos campos elétricos e magnéticos.
(Leia também: O que é interferência de luz? E como ela se parece?)
A forma do campo elétrico que muda com o tempo sinusoidalmente produzirá um campo magnético que também muda com o tempo sinusoidal e vice-versa. Isso faz com que a luz penetre mesmo no vácuo. Essa teoria também pode ser usada para explicar o fenômeno da polarização da luz.
Teoria Quântica da Luz
Em 1900, Planck afirmou que embora a luz seja uma onda, ela pode trocar uma certa quantidade de energia. Planck disse que a luz consiste em pacotes de energia discretos chamados quanta. A teoria de Planck geralmente afirma que a luz tem propriedades como ondas e propriedades como partículas, conhecidas como dualismo onda-partícula.
A teoria de Planck foi posteriormente reforçada por Albert Einstein em 1905, que afirmou que a luz consiste em pacotes de energia chamados fótons. Esta teoria pode explicar o efeito fotoelétrico e o efeito Compton que não podem ser explicados vendo a luz como uma onda.
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