Os fabricantes de óculos da Europa ao realizar o polimento de suas lentes logo perceberam que, nas partes onde a curvatura da superfície da lente era mais pronunciada, aparecia um leque de cores como num arco-íris.
Isto prejudica a qualidade da imagem formada pelas lentes. Chamaram este defeito de "Aberração cromática".
Este leque de cores, que Newton chamou de "espectro", também aparecia num prisma quando um raio luminoso refratava nas suas superfícies. Isto é um grave problema para quem trabalha construindo instrumentos óticos. Mas, qual a explicação para o fenômeno?
Este problema foi atacado por Newton no seu artigo publicado no Philosophal Transactons of Royal Society of London em 1672. Outros Físicos de grande prestígio já haviam estudado a questão. Cientistas como René Descartes, Roberto Boyle e Robert Hooke. Foi Newton, no entanto, o primeiro a chegar à explicação aceita atualmente.
A ilustração acima, de autoria do próprio Newton, mostra o esquema de uma das experiências que realizou. Nela vemos um feixe da raios luminosos que passa por um prisma e forma uma mancha colorida na parede de um quarto escuro.
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| Aberração cromática. |
Newton conhecia a Lei da refração e, portanto, podia calcular o ângulo de refração do raio luminoso que ele fazia incidir sobre o prisma.
Ele verificou que fazendo incidir sobre o prisma um único raio de luz solar aparecia, após a refração, vários raios de cores e direções diferentes uns dos outros, isto é, com ângulos de refração diferentes.
Como era possível? Isto está em desacordo com a Lei da Refração que afirma que a razão entre os senos dos ângulos de incidência e de refração é constante para um dado meio.
Uma das explicações possíveis é culpar o prisma. Aceita-se que a luz solar é a mais simples e não poderia ser decomposta. Portanto, se os raios de cores diferentes apareciam era devido a algum tipo de transformação operada pelo prisma sobre ela.
O prisma produzia as cores. Esta foi a explicação adotada por muitos. Newton encontrou um caminho diferente. Se desejar veja um resumo de suas conclusões clicando aqui.
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| A dispersão da luz por um prisma. |
Nós vamos seguir um caminho um pouco mais longo. Vamos estudar com cuidado as etapas da luta que Newton travou antes de encontrar uma explicação aceitável para o fenômeno. O artigo de 1672 é um exemplo excelente de como deve ser o trabalho de um cientista.
Em primeiro lugar vamos dar uma olhada no artigo original. Clique aqui para ler online. O Philosophal Transaction disponibiliza aqui uma versão em pdf.
Para entender os caminhos seguidos por Newton vamos utilizar o trabalho dos professores Cibelle C. Silva e Roberto A. Martins, do Instituto Gleg Wataghin, da UNICAMP, publicado na Revista Brasileira de Ensino de Física, vol 18, dezembro de 1996. Nele os autores apresentam uma tradução comentada do artigo para o português. Veja aqui
Estude cuidadosamente o texto. Note que o conhecimento, em Física e na ciência em geral, é de construção lenta e trabalhosa e não pode ser entendido através de uma simples fórmula no quadro negro.
Imagem do prisma: fazendovideo.com.
Consulte a Revista Brasileira de Ensino de Física, edição online. Todas as edições estão disponíveis. Você pode ler online ou baixar cópias dos artigos em pdf.
Consulte os artigos históricos do jornal Philosophal Transaction. Leia online ou baixe os artigos em pdf.
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