Cores dos corpos e a dispersão da luz

O que é a cor de um corpo? Quais são as cores primárias? O que é a dispersão da luz? Como surge o arco íris? Porque o céu muda de cor durante o dia?

Nesta aula de Física para o Enem você irá rever como surgem as cores e como elas podem se combinar formando outras cores. Entenderá ainda o que é a dispersão da luz e verá vários fenômenos da atmosfera decorrentes da refração e/ou reflexão do total da luz.

Fique com a gente e entenda tudo sobre as cores e os fenômenos associados a elas! E o mais importante, fique fera em Física para mandar bem no Enem e nos vestibulares!

O que é cor?

A cor é uma percepção visual. A cor não é característica do próprio corpo. Ela é a impressão que a luz refletida ou absorvida pelo corpo produz em nossos olhos. A cor observada de um corpo pode ser decorrente da reflexão da luz ou de sua refração.

Luz monocromática e luz policromática

A luz branca (luz emitida pela luz do Sol ou por uma lâmpada incandescente) é constituída por uma infinidade de luzes monocromáticas. Essas cores podem ser divididas em sete cores principais:

Vermelho, alaranjado, amarelo, verde, azul, anil e violeta.

A cor que um corpo apresenta por reflexão é determinada pelo tipo de luz que reflete difusamente. Assim, por exemplo, um corpo apresenta-se azul porque ao ser iluminado pela luz branca, reflete difusamente a luz azul e absorve as demais.

Um corpo apresenta-se branco quando é iluminado pela luz branca e reflete difusamente todas as outras cores. Ao contrário de um corpo preto, que absorve todas as cores.

Apesar da luz branca ser composta de todas as cores, três delas são denominadas cores primárias: Azul, vermelho e verde. Todas as outras cores, inclusive o branco, podem ser formadas por combinações dessas três.

Vejamos as combinações:

Vermelho + verde = amarelo

combinação de cores dispersão da luz

Vermelho + azul = magenta

Verde + azul = ciano

Vermelho + verde + azul = branco

As cores amarelo, magenta e o ciano são denominadas cores secundárias.

Quando temos duas luzes coloridas que juntas produzem a luz branca quando superpostas, iremos chamá-las de cores complementares. Portanto as cores amarelo e azul, ciano e vermelho, e magenta e verde são cores complementares.

Dispersão da Luz

Podemos analisar a luz também como um feixe único de cores. Esse feixe pode ser de uma única cor, chamado de feixe monocromático. Ou de um conjunto de cores, chamado de feixe policromático.

Esse feixe policromático é constituído de todas as sete cores, e quando combinadas, a luz resultante é branca. Como já vimos na figura acima.

Quando esse feixe sofre refração, ocorre a separação do feixe único em feixes das várias cores que compõem essa luz. Á esse fenômeno, dá-se o nome de dispersão da luz.

A definição de dispersão da luz é a separação de um feixe de luz em diferentes cores.

Na figura abaixo, você tem um feixe luz branca passando por um anteparo e incidindo num prisma. Observe que ao atravessar o prisma, ele sofre refração ocorrendo sua dispersão.

dispersão da luz

A dispersão da luz ocorre porque, em um meio material. Isso acontece porque luzes de cores diferentes propagam-se com velocidades diferentes.

Assim, o índice de refração de um meio é ligeiramente diferente de uma cor para outra. Isso é o bastante para que a luz de cada cor seja refratada com um ângulo diferente, como pode ser visualizado na figura acima.

Como você já deve ter percebido, o arco íris é um fenômeno onde encontramos essa dispersão da luz.  A luz ao atravessar uma gota de água suspensa no ar num ângulo de 42º, sofre refração causando desvios. E esses desvios fazem aparecer outros raios de comprimentos de ondas diferentes com suas respectivas cores.

arco iris

Outro fenômeno decorrente da reflexão e refração da luz é o céu se apresentar na cor azul.  Desde criança estamos habituados à cor azul do céu da qual nunca nos perguntamos a causa. Podemos imaginar que parte desta luz reflete nos obstáculos moleculares em todas as direções. Ou, em outras palavras, parte da luz incidente que procede do Sol é dispersa pelas moléculas.

A luz de comprimento de onda maior (vermelho) é dispersa muito mais que a de comprimento de onda menor (azul). De modo que o extremo azul do espectro é mais disperso que o vermelho. Dessa forma, onde quer que miremos no céu, veremos a luz azul que foi dispersa da luz solar branca que o atravessa.

As partículas grandes, tais como a poeira e as gotículas de água que formam nas nuvens, são enormemente maiores que as moléculas de ar. Sendo assim, possuem muito pouco efeito seletivo e refletem ou dispersam todas as cores quase por igual.

Essa dispersão seletiva do extremo azul do espectro tem efeito sobre a luz do Sol que chega diretamente a nossos olhos.

Ao meio-dia, quando o Sol está a pino, sua luz parece ser amarelada em lugar de branca. Isso se deve, naturalmente ao fato de a luz azul ter sido difundida lateralmente durante o percurso da luz através da atmosfera situada sobre nossas cabeças.

Ao pôr-do-sol esse efeito se apresenta de modo mais saliente. Quando o Sol está próximo do horizonte, seus raios precisam atravessar muito mais atmosfera para chegar até nós. Maior quantidade da componente azul se dispersa para fora da visão; se as condições atmosféricas são adequadas, o pôr-do-sol pode parecer avermelhado.

Você pode continuar estudando a dispersão da luz com a aula:

 

Questões

Questão 01 – (ENEM/2018)

A figura representa um prisma óptico, constituído de um material transparente, cujo índice de refração é crescente com a frequência da luz que sobre ele incide. Um feixe luminoso, composto por luzes vermelha, azul e verde, incide na face A, emerge na face B e, após ser refletido por um espelho, incide num filme para fotografia colorida, revelando três pontos.

 

questao prisma enem

Observando os pontos luminosos revelados no filme, de baixo para cima, constatam-se as seguintes cores:

a) Vermelha, verde, azul.

b) Verde, vermelha, azul.

c) Azul, verde, vermelha.

d) Verde, azul, vermelha.

e) Azul, vermelha, verde.

Gab: A

TEXTO: 1 – Comum à questão: 2

Para os exercícios de Física, adote os seguintes valores quando necessário:

Módulo da aceleração da gravidade (g) = 10m.s–2

1 quilograma-força (kgf) = 10N

1 cal = 4J

1 c.v. = 740W

1 tonelada = 103 kg

1 atm = 1.105 N.m–2

Questão 02 – (PUC SP/2017)

Observe atentamente a imagem abaixo. Temos uma placa metálica de fundo preto sobre a qual foram escritas palavras com cores diferentes. Supondo que as cores utilizadas sejam constituídas por pigmentos puros, ao levarmos essa placa para um ambiente absolutamente escuro e a iluminarmos com luz monocromática azul, as únicas palavras e cores resultantes, respectivamente, que serão percebidas por um observador de visão normal, são:

questão puc

a) (PRETO, AZUL e VERMELHO) e (azul)

b) (PRETO, VERDE e VERMELHO) e (preto e azul)

c) (PRETO e VERMELHO) e (preto, azul e verde)

d) (VERDE ) e (preto e azul)

Gab: B

Questão 03 – (ACAFE SC/2017)

Um aparelho emite um feixe colimado, estreito, de luz verde, composto pela mistura de luz amarela com azul.

Nesse sentido, assinale a alternativa correta que completa a lacuna da frase a seguir.

Tal afirmativa se comprova, pois, ao incidir o feixe numa lâmina de vidro de faces paralelas uma das cores sofreria um deslocamento _______ maior que a outra, numa incidência ________.

a) obliqua – obliqua

b) paralelo – paralela

c) oblíqua – paralela

d) paralelo – oblíqua

Gab: D

Sobre o(a) autor(a):

Rodinei Pachani é mestre em Geofísica pela USP-SP, com licenciatura plena em matemática, possui pós-graduação em Gerência Financeira e especialização em Estatística Aplicada. Possui experiência de mais de 28 anos em sala de aula, tendo trabalhado com ensino médio, cursinhos e Faculdades. É autor do livro “Ciência ao alcance de todos” e possui um canal no YouTube onde realiza experimentos, explica conteúdos e resolve exercícios de física.