Os arco-íris nas bolhas de sabão

Você já se perguntou por que as bolhas de sabão são coloridas ou por que uma poça de óleo numa rua molhada tem cores ao seu redor? Isso acontece quando as ondas de luz passam através de um objeto com duas superfícies refletivas. Quando duas ondas de luz incidentes de mesma freqüência atingem uma fina membrana de sabão (como mostrado na Figura 5 abaixo), partes das ondas de luz são refletidas da superfície superior, enquanto outras partes da luz passam pela membrana e são refletidas da superfície inferior, o que destrói a sincronia entre elas. Os físicos se referem a este estado como estar fora de fase. Quando os dois conjuntos de ondas atingem os fotoreceptores dos seus olhos, eles interferem entre si, somando-se ou subtraindo-se umas as outras, formando uma nova onda de freqüência ou cor diferentes.

Refração

A refração acontece quando a energia de uma onda de luz incidente corresponde à freqüência natural de vibração dos elétrons em um material. A onda de luz penetra profundamente no material e provoca pequenas vibrações nos elétrons, que as transmitem para os átomos do material; estes, por sua vez, enviam ondas de luz de freqüência igual a da onda incidente, mas tudo isso leva tempo.

Dispersão

Dispersão é apenas o reflexo de uma superfície grosseira. As ondas de luz incidentes são refletidas em todos os ângulos, porque a superfície é irregular. A superfície do papel é um bom exemplo.

Reflexão

Os átomos de alguns materiais não prendem seus elétrons firmemente. Em outras palavras, os materiais contêm muitos elétrons livres, que podem pular rapidamente de um átomo para outro dentro do material.

Absorção

         Na absorção, a freqüência da onda de luz incidente é próxima ou igual à freqüência de vibração dos elétrons do material. Os elétrons pegam energia da onda de luz e começam a vibrar.

Quando a luz atinge um objeto

         Quando uma onda de luz atinge um objeto, o que acontece depende da energia da onda de luz, a freqüência natural com a qual os elétrons vibram no material e a resistência com a qual os átomos no material prendem seus elétrons

Tente você

      Segue uma experiência de absorção que você pode fazer em casa: pegue uma banana e a lanterna coberta com o celofane azul que você preparou antes, vá até uma sala escura e ilumine a banana com a luz azul. De que cor você acha que ela deveria estar? Que cor é esta? Se você iluminar a banana amarela com uma luz azul, o amarelo absorve a freqüência azul e, pelo fato do quarto estar escuro, não há luz amarela sendo refletida de volta para o seu olho. Dessa forma, a banana aparece preta.

Como produzir cores?

       A luz visível é aquela que os olhos humanos conseguem ver. Quando você olha para a luz visível do sol, ela parece não ter cor, o que chamamos de branco. E embora consigamos ver esta luz, o branco não é considerado como parte do espectro visível (figura 2). Isto acontece porque a luz não é de uma única cor ou freqüência. Pelo contrário, ela é feita de muitas frequências de cores. Quando a luz do sol passa por um copo d'água, refletida no chão ou numa parede, vemos um arco-íris, o que não aconteceria se a luz branca não fosse uma mistura de todas as cores do espectro visível.

Como produzir o calor?

          Provavelmente, a forma mais comum de energizar átomos seja com o calor e esta é a base para a incandescência. Se você esquentar uma ferradura com um maçarico, ela ficará vermelha de calor e depois branca. A luz vermelha é a luz de energia mais baixa que podemos ver, portanto, num objeto vermelho de calor, seus átomos estão apenas recebendo energia o suficiente para que ele comece a emitir luz que possa ser vista por nós.

Produzindo um fóton

      Qualquer tipo de luz é composto de um ou mais fótons se propagando pelo espaço como ondas eletromagnéticas. No escuro total, os seus olhos na verdade conseguem ver alguns fótons únicos, mas geralmente o que vemos no nosso dia-a-dia vêm aos nossos olhos na forma de zilhões de fótons, produzidos por fontes de luz e pela reflexão de objetos.

Freqüência

        As ondas de luz também têm muitas frequências. A freqüência é o número de ondas que passa por um ponto no espaço durante um intervalo de tempo determinado, normalmente um segundo. Ela é medida em unidades de ciclos (ondas) por segundo ou Hertz (Hz).

O que é a luz?

      Por que, como provou Young, um feixe de luz irradia para fora? O que realmente está acontecendo? Para se entender melhor as ondas de luz é melhor começarmos a discutir sobre um tipo mais familiar de onda: aquela que vemos na água. O ponto-chave que deve ser mantido na memória é que a onda de água não é feita de água, mas sim de energia viajando pela água.