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O espectro visivel , ou espectro optico , ou luz visivel , e a porcao do espectro eletromagnetico cuja radiacao e composta por fotons capazes de sensibilizar o olho humano de uma pessoa normal.

Esta faixa visivel do espectro eletromagnetico e delimitada junto a mais baixa frequencia oticamente estimulante - percebida como vermelha - pela sugestivamente nomeada faixa de radiacao infravermelha , e pelo lado da mais alta frequencia perceptivel - entendida como violeta - pela nomeada de forma igualmente sugestiva faixa de radiacao ultravioleta .

O espectro visivel pode ser dividido em subfaixas de acordo com a cor, com a subfaixa do vermelho abarcando os comprimentos de onda longos, a subfaixa do verde ao centro e a subfaixa do violeta abarcando aos comprimentos de onda mais curtos, subdivisoes essas facilmente identificaveis na ilustracao acima ou mesmo em um arco-iris. Os comprimentos de onda nessa faixa de radiacao estao compreendidos entre 370 nm (violeta) e 750 nm (vermelho), ^{[ 1 ]} sendo comum afirmar-se por aproximacao que os comprimentos de onda dessa faixa localizam-se entre os 400 e 700 nanometros (nm). Em termos de frequencia, tem-se por correspondencia que o espectro visivel define-se pela banda situada entre 400 T Hz e 790 T Hz .

O espectro visivel nao apenas e dependente da especie como tambem varia muito de uma especie animal para a outra. Os cachorros e os gatos , por exemplo, nao veem todas as cores que os humanos veem, percebendo do nosso espectro visivel apenas as sub-faixas do azul a amarela. Enxergam contudo geralmente bem em preto e branco , numa nuance de cinzas. Ja as cobras veem no infravermelho e as abelhas no ultravioleta , faixas para as quais somos cegos. Conforme dito, nos humanos vemos numa faixa que vai do vermelho ao violeta , passando pelo verde , o amarelo e o azul , contudo mesmo entre os humanos pode haver grandes variacoes quanto aos detalhes da faixa percebida. Em particular os limites do espectro otico variam muito de especime para especime. Pessoas daltonicas costumam ter dificuldades em visualizar cores contidas em certas faixas do espectro.

Historia [ editar | editar codigo-fonte ]

No seculo XVII , as explicacoes do espectro optico vieram de Isaac Newton , quando ele escreveu o livro Opticks . No Seculo XVIII Goethe escreveu sobre espectros opticos no seu livro Teoria das Cores . Observacoes anteriores foram feitas por Roger Bacon que reconheceu o espectro visivel em um copo de agua, quatro seculos antes de Newton descobrir que os prismas podiam separar e unir a luz branca. ^{[ 2 ]}

Newton usou pela primeira vez a palavra espectro ( latim para "aparencia" ou "aparicao") impresso em 1671 em uma descricao de seu experimento em optica. A palavra "espectro" (Spktrum) foi muito utilizada para designar o fantasma Afterimage de Goethe em seu livro Teoria das cores e Schopenhauer em seu livro Sobre a Visao e as Cores . Newton observou que quando um feixe estreito de luz solar se encontra com um prisma de vidro em um angulo, uma parte e refletida e a outra parte passa o vidro, surgindo diferentes bandas de cores. Newton hipotetizou que a luz era feitas de "corpusculos" (particulas) de diferentes cores, e que diferentes cores se moviam com diferentes velocidades na materia transparente, com o vermelho se movendo mais rapido que o violeta, o que resulta que o vermelho possui uma angulacao ( refracao ) menor que a do violeta ao passar pelo prisma, criando um espectro de cores

No comeco do seculo XIX , a concepcao de espectro visivel ficou mais definida, como os diferentes tipos de luz fora do visivel foram descobertas e caracterizadas por Willian Herschell ( infravermelho ) e Johann Wilhelm Ritter ( ultravioleta ), Thomas Young , Thomas Johann Seebeck , e outros. ^{[ 3 ]} Young foi o primeiro a medir o comprimento de onda em diferentes cores da luz, em 1802. ^{[ 4 ]}

A conexao entre o espectro visivel e visao de cores foi explorada por Thomas Young e Hermann von Helmholtz no comeco do Seculo XIX. Sua teoria da visao de cores corretamente propoe que o olho humano usa tres distintos receptores de cores.

Natureza ondulatoria da luz visivel [ editar | editar codigo-fonte ]

A luz que vemos com os nossos olhos e um tipo de radiacao eletromagnetica e fonte de energia radiante, pois transporta energia pelo espaco. Todos os tipos de radiacoes eletromagneticas transportam-se no vacuo com velocidade de 3X10 ⁸ m/s ( velocidade da luz ). A radiacao luminosa e periodica, isto e, o padrao de picos ou depressoes repetem-se em intervalos regulares. A distancia entre dois picos ou duas depressoes e chamado comprimento de onda. O tempo que a radiacao emite um comprimento de onda e chamado de periodo da onda eletromagnetica, a quantidade de periodos que sao emitidos por segundo e chamado de frequencia. O comprimento de onda esta diretamente relacionado com a frequencia. Se o comprimento de onda e longo, existirao menos ciclos da onda passando por um ponto por segundo (baixa frequencia). Se ha mais ciclos da onda passando por um ponto por segundo, o comprimento de onda sera menor. ^{[ 5 ]} Essa relacao e dada atraves da equacao:

$${\displaystyle \eta \lambda =c}$$

onde,

${\displaystyle \eta }$ e a frequencia

${\displaystyle \lambda }$ e o comprimento de onda

${\displaystyle c}$ e a velocidade da luz no vacuo

Como a velocidade da luz e uma constante, e possivel perceber a proporcionalidade da relacao entre a frequencia e o comprimento de onda, ou seja, quanto maior a frequencia menor e o comprimento de onda e vice-versa.

Energia do foton para a luz visivel [ editar | editar codigo-fonte ]

Os fotons foram descobertos por Max Planck (1858-1947) em 1900, ele propos que a energia podia ser liberada ou absorvida pelos atomos atraves de “pacotes” de energia (Planck nomeou esses “pacotes” de quantum, que significa quantidade fixa), sendo assim todo atomo absorve ou emite quantidades multiplas de um valor fixo. Esse valor e conhecido como Constante de Planck (h), sendo sua unidade joule segundos. ^{[ 5 ]} Em 1905, Albert Einstein (1879-1955), atraves da teoria de Planck pode explicar o efeito fotoeletrico . ^{[ 5 ]} Einstein deduziu que cada foton deveria ter proporcional a frequencia da luz certa quantidade de energia, sendo assim,

Sendo :

${\displaystyle h}$ a Constante de Planck;

${\displaystyle \eta }$ a frequencia;

${\displaystyle E}$ a energia do foton .

Sendo assim, para calcularmos a energia dos fotons do espectro visivel, e so multiplicar a frequencia (na faixa de 400 Thz a 750 Thz) pela Constante de Planck.

Cores do Espectro [ editar | editar codigo-fonte ]

Cores que podem ser produzidas pela luz em uma banda estreita de comprimentos de ondas (luz monocromatica) e chamada cores espectrais puras. Os varios alcances de cores que estao indicadas no diagrama a direita sao algumas aproximacoes: o espectro e continuo sem limites bem determinados entre uma cor e outra. ^{[ 6 ]}

Espectro Visivel convencional

Caracteristica	Extremo vermelho	Extremo violeta
Frequencia	400 T Hz	750 T Hz
Comprimento de onda:	750  nm	400 nm
Cor	Frequencia	Comprimento de onda
violeta	668?789 THz	380?450 nm
azul	606?668 THz	450?495 nm
verde	526?606 THz	495?570 nm
amarelo	508?526 THz	570?590 nm
laranja	484?508 THz	590?620 nm
vermelho	400?484 THz	620?750 nm

Ver tambem [ editar | editar codigo-fonte ]

• Ondas eletromagneticas
• Espectro
• Espectro audivel
• Espectro eletromagnetico
• Espectroscopia

• Radiacao termica
• Camera de infravermelho
• Radiacao ultravioleta

Referencias

Ligacoes externas [ editar | editar codigo-fonte ]

• "A Otica e Visao Humana" - Pagina da secao Timtim por Timtim do Departamento de Fisica da Universidade Federal do Ceara