segunda-feira, 21 de fevereiro de 2011

Exercício - Dispersão da luz por um prisma.

Ao intervalo de frequências do espectro eletromagnético a que nossos olhos são sensíveis  chamamos  de " luz visível". Dentro dele cada pequena faixa de frequência é percebida por nós como uma cor.

Assim temos sete cores: Vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, índigo e violeta. Quando todas essas pequenas faixas estão juntas no mesmo feixe de luz e este feixe de raios luminosos atingem nossos olhos percebemos uma luz branca (como a luz solar). Portanto o branco é a mistura dessas cores.

Quando a luz branca é refratada cada cor  emerge do outro lado num determinado ângulo de refração. Veja a imagem abaixo e o esquema da figura acima. O índice de refração do prisma é levemente diferente para cada cor.

Repare que o raio de cor vermelha é o que sobre maior mudança de direção e o de cor violeta a menor. Assim o feixe de luz branca sofre uma dispersão, raios de cores diferentes são separados e formam um arco-iris.



Este assunto foi estudado pela primeira vez por Newton em 1672. Antes dele pensava-se que a luz branca era "pura" e que a cor era uma "contaminação" realizada pelo prisma. Clique aqui e conheça as conclusões a que Newton chegou.

Vamos usar a animação para simular as experiências de Newton.
  • A página 01 da animação fornece uma introdução sobre o fenômeno (como feito acima).
  • Clique na seta dupla ( vermelha ) e mude a animação para a página 02.
  • Temos uma lanterna que fornece luz branca quando ligada ( clique sobre o botão vermelho para liga-la ). O feixe de luz é disperso pelo prisma e refletido no anteparo.
  • O filtro neutro ( neutral ) deixa passar toda a luz branca. Ela é dispersa e temos o "arco-íris" no anteparo.
  • Clique a arraste os demais filtros e coloque na caixa. O filtro vermelho ( red ) deixa passar somente a luz vermelha. Portanto não há a formação do arco-íris no anteparo. De modo semelhante o mesmo acontece com o filtro violeta ( violet ) e verde ( green ).

Estude e brinque com a animação. Mude os filtros e observe o que acontece. Com esta experiência simples, pela primeira vez na história, conseguiu-se aprender algo consistente sobre a luz.



Figura do esquema: alunosonline.com

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