A luz visível é composta pela faixa de comprimentos de onda do espectro eletromagnético capaz de excitar as células nervosas da retina do olho humano, daí o nome “visível”.

O espectro de luz visível pode, por sua vez, ser dividido em intervalos menores de comprimentos de onda e cada um é interpretado por nosso cérebro como uma cor diferente. Especificamente, na luz visível podemos encontrar, do comprimento de onda mais alto ao mais baixo, vermelho, laranja, amarelo, verde, azul claro, azul e violeta, as 7 cores de arco-íris.

Quando o olho humano vê uma luz composta de toda a gama de luz visível, ou seja, de todas as cores sobrepostas, ela é interpretada como branca por nosso cérebro. Essa luz é conhecida como luz branca. Em outras palavras, a luz branca é uma luz composta pela superposição de todo o espectro da luz visível .

A composição da luz branca por diferentes cores foi demonstrada por Isaac Newton no século XVII. Newton começou a experimentar a decomposição da luz branca do Sol em 1666 e em seu livro Opticks , publicado em 1704, ele coletou suas teorias sobre a natureza da luz e sua dispersão, refração e reflexão.

Fontes de luz branca

A maioria das fontes de luz branca é térmica, o que significa que o tipo de radiação emitida por um corpo é uma característica ligada à sua temperatura. Objetos com baixas temperaturas emitem radiação infravermelha, que não faz parte da luz visível. À medida que o objeto se aquece, os comprimentos de onda da radiação emitida tornam-se mais curtos (mais enérgicos), tornando-se vermelhos, amarelos, verdes, etc., até produzir luz branca se a temperatura subir o suficiente para emitir ondas de todo o espectro visível.

As principais fontes naturais de luz branca são o Sol e as estrelas em geral . Outros corpos incandescentes, como vidro e alguns metais, também podem gerar luz branca. Por exemplo, os filamentos incandescentes de lâmpadas . Algumas fontes artificiais de luz branca, como lâmpadas fluorescentes e LEDs brancos, não estão ligadas à incandescência ou altas temperaturas, mas geram radiação de luz branca por outros mecanismos ( fluorescência e eletroluminescência respectivamente).

Composição de luz branca

Conforme descrito acima, a luz branca é um feixe de luz que contém comprimentos de onda sobrepostos de todo o espectro de luz visível. Ou seja, a luz branca contém radiação eletromagnética com comprimentos de onda de 390 nm a 750 nm , embora algumas pessoas possam perceber comprimentos de onda entre 380 e 780 nm.

Comprimentos de onda do espectro eletromagnético visíveis ao olho humano

Abaixo de 390 nm está o ultravioleta, enquanto acima de 750 nm está o infravermelho. Dentro do espectro da luz visível e, portanto, na luz branca, encontramos as sete cores do arco-íris, cujos comprimentos de onda são:

  • violeta: 390 – 450 nm
  • azul: 450 – 475 nm
  • ciano ou azul claro: 475 – 495 nm
  • verde: 495 – 570 nm
  • amarelo: 570 – 590 nm
  • laranja: 590 – 620 nm
  • vermelho: 620 – 750 nm

Embora ao decompor a luz branca obtenhamos sete cores, na prática a luz branca pode ser obtida, pelo menos assim interpretada pelos humanos, combinando apenas três, vermelho, amarelo e azul, razão pela qual essas cores São as chamadas cores primárias.

Dispersão refrativa

O espalhamento refrativo é o fenômeno de espalhamento de luz devido à refração. A refração de uma onda eletromagnética é chamada de mudança de direção pela qual a onda passa ao passar de um meio material para outro com um índice de refração diferente . A refração só ocorre quando a onda eletromagnética incide obliquamente no novo meio e não se incide perpendicularmente.

A mudança de direção por refração não é a mesma para todos os comprimentos de onda, mas cada comprimento sofre um desvio diferente. Isso faz com que um feixe de luz composto de comprimentos de onda diferentes se espalhe quando é refratado . É o que acontece quando a luz branca do Sol passa por gotículas de água na atmosfera e o arco-íris se forma ; cada um dos diferentes comprimentos de onda que compõem a luz branca sofre uma mudança de direção diferente, separando-se do resto. Este mesmo fenômeno foi o que Newton usou para descrever o espectro visível usando um prisma através do qual a luz do sol passava.

A luz branca se divide em diferentes comprimentos de onda ao passar por um prisma

A dispersão refrativa é a base de operação dos espectrômetros (ou espectrofotômetros), instrumentos que permitem analisar o espectro de emissão e absorção de um material e conhecer sua composição. Essa técnica é exatamente chamada de espectroscopia dispersiva.