COMPOSIÇÃO E DECOMPOSIÇÃO DA LUZ

DECOMPOSIÇÃO (DISPERSÃO) E COMPOSIÇÃO DA LUZ

 Wenderson Rodrigues - Viçosa, março de 2014.

Com estes experimentos será demonstrado que a luz branca, a mesma que vem do Sol e das lâmpadas das residências é composta de cores de diferentes tonalidades. Sendo assim, com um prisma iremos fazer a decomposição da luz nas cores do arco-íris e com lanternas de diferentes cores, azul, vermelha e verde, será feito a composição a partir da junção dessas cores, formando novamente a luz branca.                                                                                                                      
OBJETIVO
        Demonstrar que a “luz branca” é a junção de infinitas luzes que compõem o espectro eletromagnético visível e, posteriormente, observar a composição das luzes primárias novamente em “luz branca”.
CONTEXTO TEÓRICO

Por meio de um simples experimento, Isaac Newton (1643 – 1727), cientista inglês, exemplificado na figura 1, percebeu a dispersão da luz branca, visualizando que se um feixe de luz solar incidisse sobre um prisma de vidro, era observado um arranjo de luzes de diferentes cores sobre um anteparo. Newton percebeu que a luz branca, proveniente do Sol, se dispersava em feixes coloridos e a esse conjunto de cores que variava do violeta, azul, verde, amarelo, laranja e vermelho chamou de espectro da luz. Em outra ocasião, Newton repetiu o experimento, colocando outro prisma através do feixe colorido. Ao observar o lado oposto do segundo prisma, notou um único feixe de luz branca. Ele havia juntado todas as luzes do espectro novamente em um único feixe de luz branca. Dessa forma, Newton levantou a hipótese de que a luz branca não era pura, mas sim formada pela composição de todas as luzes que compunha o seu espectro.

Figura 1 - Ilustração do experimento de Newton sobre dispersão da luz.

Figura 2 - Espectro eletromagnético.

EXPERIMENTO 1 – Decomposição da Luz (Dispersão) 1. 
MATERIAIS

• Um prisma de microscópio;
• Uma fonte de luz (lanterna de Led);
• Um anteparo (pode ser uma folha de papel ou uma parede branca).

Observação: Como fonte de luz, pode-se usar o Sol, assim o experimento terá melhor visibilidade.

METODOLOGIA 

Usando a luz do sol, posicione o anteparo a frente do prisma, de forma que os raios de luz ao passar por ele possam ser projetados no anteparo. Se o experimento for feito com uma lanterna, procure um local escuro e que tenha alguma parede branca, que servirá de anteparo. Segure a lanterna de forma que os raios de luz provenientes dela passem diretamente pelo prisma e sejam projetados no anteparo. Feito isso, poderá ser observado o espectro da luz branca proveniente do Led da lanterna.  

                  Prisma de vidro polido

   Decomposição da luz em um anteparo usando o      prisma

                                                                                                                                             EXPERIMENTO 2 – Decomposição da Luz (Dispersão) 2.

MATERIAIS

• Um espelho plano;
• Um prato com água;
• Um anteparo (pode ser uma folha de papel vegetal ou uma parede branca).

Observação: De preferência, o experimento deverá ser feito em um dia de sol. Se o dia estiver nublado, com pouca luz solar, pode-se tentar experimentar com uma lanterna, incidindo a luz sobre a parte submersa do espelho e observando sua reflexão no anteparo.

                                                                                                                                                                   

METODOLOGIA

       Basta ajustar o espelho para que os raios de luz provenientes do sol ou da lanterna, passem pela água e sejam refletidos pelo espelho em direção ao anteparo. Se necessário, ajuste o espelho ou a lanterna. Observe o esquema abaixo:

FUNCIONAMENTO (1º e 2º experimento) 

      Quando a luz atravessa o prisma ou a água, no caso do segundo experimento, por refração, há separa a luz incidente (luz branca) nas cores do espectro. Isso acontece porque há mudança de meio, sendo assim, há variação do módulo da velocidade de propagação das ondas (cores), que por terem diferentes frequências, sofrem diferentes desvios. Essa mudança no meio de propagação faz com que a luz branca se decomponha em infinitos raios de luzes monocromáticas, conhecidas como as “sete” cores do arco-íris. Esse processo físico constitui, portanto, a decomposição da luz branca.

EXPERIMENTO 3 – Composição da luz.                                                                        

MATERIAIS

• Três lanternas;
• Três filtros de luz, Azul, Vermelho e Verde.

Observação: No experimento foi utilizada uma lanterna já modificada com os três filtros de luz, vermelho, verde e azul, e no seu interior uma lâmpada fluorescente, uma fonte de luz branca.

lanterna usada no experimento.

METODOLOGIA

          Caso use as lanternas como fonte de luz, fixe, em cada uma delas, um dos filtros de luz, na parte externa da lanterna onde a luz é emitida. Posicione a(as) lanterna(as) com aproximadamente 30 cm de distância de uma parede branca ou algum anteparo. Ajuste-a(as) de modo que os feixes de luz sejam projetados um do lado do outro no anteparo, interceptando a luz nas bordas o azul com o vermelho e o verde, como na figura abaixo:

Agora ajuste a(as) lanterna(as) para que os feixes de luz sejam projetados em uma única região do anteparo, sobrepondo-os. Observe o resultado.