A luz e o espectro eletromagnético

Postado por Fábio Rogério SJ em 25/09/2016

A luz visível que nossos olhos podem ver e as ondas de rádio que podem transmitir sons e imagens são muito semelhantes, ambas são formas de radiação eletromagnética, uma vez que todas elas exibem propriedades de ondas. As ondas eletromagnéticas são semelhantes as ondas do mar, onde são perturbações em um determinado meio ou campo físico, resultando em vibrações ou oscilações. Porem as ondas eletromagnéticas consite em duas ondas que oscilam perpendicularmente entre si. Uma das ondas é um campo magnético oscilante, a outra é um campo elétrico oscilante. Isso pode ser visto da seguinte maneira:

Embora seja interessante entender sobre o que é a radiação eletromagnética, a maioria dos químicos tem menos interesse pela física e mais interesse em como essas ondas interagem com a matéria, ou seja, como interagem com os átomos e as moléculas. Vamos entender o básico dessas ondas.

Uma onda tem um vale (ponto mais baixo) e uma crista (ponto mais alto). A distância entre a extremidade de uma crista e o eixo central da onda é chamado de amplitude e com isso temos a propriedade associada ao brilho, ou intensidade da onda. A distância horizontal entre dois vales ou cristas decorrente é conhecida como comprimento de onda da onda:

A grandeza conhecida como frequência da onda diz respeito ao número de comprimentos de onda completos que passam por um determinado ponto no espaço a cada segundo.

O comprimento de onda (λ) e a frequência (v) se relacionam por meio da expressão:

onde c é a velocidade da luz (2.998 × 108m/s).

O período de uma onda é a grandeza responsável pela duração de tempo que leva para que um comprimento de onda passe por um determinado ponto no espaço.

Sir Issac Newton descobriu em 1666 que quando um feixe de luz solar passava através de um prisma de vidro, o feixe de luz emergente não era branco, mas consistente em um espectro contínuo de cores, que varia do violeta em uma extremidade ao vermelho a outra.

A luz é um tipo particular de radiação eletromagnética que pode ser percebida pelo olho humano. Os espectros visível (de cores) pode ser visto na imagens a baixo:

Como podemos ver, o espectro visível compõe apenas uma pequena fração dos diferentes tipos de radiação que existem.


Referências

Gonzalez, Rafael C. Processamento digital de imagens. 3. ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2010.