Os fenômenos da luz
O ano de 2015 foi proclamado o Ano Internacional da Luz pela Organização das Nações Unidas (ONU), que marca assim o milésimo aniversário do aparecimento do Kitab Al-Manazir, um notável tratado de 7 volumes sobre óptica, escrito pelo grande cientista árabe Lbn Al-Haytham. Até dezembro, a Unesco promoverá ações comemorativas em todo o planeta, inclusive no Brasil.
Por José Leonardo Ferreira
Lbn Al-Haytham é o pai da óptica moderna, da oftalmologia, e precursor da metodologia experimental hoje empregada em várias áreas da ciência. Quando tratamos de fenômenos relacionados com a luz, nos reportamos à óptica, a parte da Física que estuda esses fenômenos e que foi iniciada pelos árabes.
No entanto, foi somente no século XVII que o físico inglês Isaac Newton demostrou que a luz branca é composta por luzes de diferentes cores. Vai do vermelho, com menor frequência e maior comprimento de onda, até o azul, de maior frequência e também com mais energia, como bem mostrou mais tarde o físico alemão Max Planck, fundador da Física Quântica, no fim do século XIX.
Ainda no início do século XX, em 1915, o maior físico de todos tempos, Albert Einstein, utilizou a Física Quântica para propor que a luz, além de ser composta por ondas de vários comprimentos de onda, também possui caráter dual, ou seja, é também composta por partículas, os fótons. Essas partículas elementares compõem o largo espectro da radiação eletromagnética proveniente do Sol, das estrelas, galáxias e de todo o universo visível.
ARCO-ÍRIS, UM FENÔMENO SIMBÓLICO DO ANO INTERNACIONAL DA LUZ
O Arco-Íris é, sem dúvida, o fenômeno mais belo e intrigante que ao longo da história das civilizações serviu de inspiração não só para a ciência, mas também para a arte e para a cultura em geral. O fenômeno ocorre em todo o planeta Terra sempre que as condições atmosféricas se tornam propícias para a ocorrência de precipitação pluviométrica.
Atualmente o fenômeno é bem conhecido e está relacionado com a dispersão da luz solar pelas gotículas de chuva em suspensão na troposfera terrestre. Essas gotículas funcionam como pequenos prismas que separam com diferentes ângulos de dispersão os vários comprimentos da luz provenientes de nossa estrela, o Sol.
A luz solar é composta por um largo espectro de diferentes cores de luz, ou seja, é uma radiação eletromagnética composta por ondas com diferentes frequências e comprimentos de onda que, na faixa visível do espectro, é conhecida como luz branca, formada pelas cores vermelho, laranja, amarelo, verde, azul e violeta. Importante notar que o infravermelho, a faixa do espectro que vem antes do vermelho, e a que vem depois do violeta, o ultravioleta, também estão presentes na luz solar, mas não são visíveis ao olho humano. O infravermelho aquece a biosfera e o ultravioleta é bloqueado pela camada de ozônio.
A fotônica é a parte da Física que trata da ciência e da tecnologia de geração, controle e detecção dos fótons. Ela está embutida em várias outras tecnologias de grande impacto econômico. Está em todos os artefatos eletrônicos, por exemplo, e se tornou mundialmente conhecida após a invenção do raio laser, no início dos anos 1960.
Com o Ano da Luz, a ONU reconhece a importância de se dar maior atenção, a nível global, às tecnologias baseadas na luz e de se compreender como elas promovem soluções para as mudanças globais na produção de energia, educação, saúde, agricultura e no uso dos recursos naturais para sustentação da sociedade e do seu desenvolvimento.
LUZ E MEIO AMBIENTE
O monitoramento do meio ambiente é essencial para o uso sustentável dos recursos da biosfera terrestre. As células solares são parte central de várias tecnologias limpas que transformam os fótons provenientes do Sol em corrente elétrica. Essa tecnologia é cada vez mais utilizada para produção de energia em diversas regiões da Terra, sendo a Alemanha uma das nações líderes no uso de células solares para este fim. No Brasil as regiões Nordeste e Centro-Oeste possuem grande incidência de raios solares ao longo do ano. Elas poderão se beneficiar em futuro próximo do uso desta tecnologia.
A luz e suas tecnologias associadas desempenham um papel vital nas nossas vidas. Ela envolve conhecimentos multi e interdisciplinares com alto impacto no desenvolvimento científico e tecnológico de nossa sociedade. O laser, por exemplo, permitiu o aparecimento das comunicações internacionais via internet, revolucionou a medicina e continuará a ser um instrumento essencial em várias áreas do conhecimento.
No século XXI, a luz e suas tecnologias continuarão a ter alto impacto global.
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