Composição da Luz
DISCO DE NEWTON
Objetivo
O objetivo deste experimento é mostrar que a luz pode ser formada de componentes coloridas. Em outras palavras, o inventor do Disco de Newton, Isaac Newton, explicou que a luz que considerarmos ser branca é na verdade, uma mistura de cores. Cada segmento do disco reflete a luz de uma cor e, ao girar o objeto, as cores se misturam , formando o branco.
Contexto
Existem instrumentos ópticos, como por exemplo o prisma, que são capazes de dividir a luz em todas as suas componentes. O contrário também acontece, ou seja, é possível, a partir de suas componentes, gerar uma cor. Na natureza existem três cores básicas, as quais podemos chamar de cores primárias, são elas: vermelho, amarelo e azul. A partir destas cores podemos gerar qualquer outra cor, inclusive o branco. Fazendo com que cada pigmento destas cores ocupem um o lugar do outro muito rapidamente, pela nossa capacidade visual, a cor que enxergaríamos seria uma mistura das duas cores. Por exemplo, se fizermos com que dois objetos de cores azul e amarelo alternem suas posições com uma frequência maior do que a frequência com que nossa visão poderia distinguir a alternância das posições, não conseguiríamos distinguir em determinado momento qual seria o objeto colorido que estaria ocupando aquele lugar. Então, o que conseguiríamos ver seria uma soma das ondas emitidas por cada pigmento desses dois objetos; neste caso, a soma das ondas luminosas entre azul e amarelo, é a onda que corresponde à cor verde.
Segundo Isaac Newton a cor branca é uma soma de todas as cores. Só que dependendo do conjunto de cores usado, cada uma tem uma proporção de participação diferente e não muito fácil de calcular.
Idéia do Experimento
Para alternar a posição das cores utilizamos um disco pintado cada parte de uma cor e o giramos utilizando uma brincadeira de criança muito comum que consiste em passar um barbante duas vezes pelos disco, enrolá-lo e depois desenrolá-lo.
Tabela do Material
| Item | Comentários |
| Tampa plástica | Nós utilizamos a tampa de plástico translúcido do achocolatado NESCAU devido à sua leveza e a facilidade que se tem para furá-la, porém, pode-se utilizar qualquer tampa plástica com tamanho aproximado. |
| Barbante de algodão | Aproximadamente 120cm. |
| Papel branco | |
| Canetinha hidrocor | Pode ser substituída por lápis de cor, giz de cera, tinta ou até mesmo recortes de papel colorido. |
| Cola |
Montagem
- Retire as bordas da tampa que será utilizada de maneira a formar um disco.
- Recorte um círculo de papel do tamanho do disco e divida-o em seis partes.
- Pinte cada parte utilizando as cores abaixo demonstradas:
- Faça dois furos na mesma linha, não muito próximos e equidistantes do centro do disco.
- Passe o barbante pelos dois furos e ate as duas pontas.
- Coloque o disco aproximadamente no centro do barbante.
- Enrole o barbante fazendo movimentos circulares com o disco.
- Estique o barbante e o disco começará a rodar, afrouxe o barbante para que, com o movimento do disco, ele enrole novamente.
- Começe, então, um movimento de vai e vem com o barbante.
- Notar-se-á que o movimento de todas as cores resultará na cor branca.
Comentários
- Este experimento pode ser realizado utilizando a várias combinações de cores, como azul e amarelo, que resulta na cor verde; vermelho e amarelo, que resulta em alaranjado etc.
- Sugerimos, até, que coloque-se uma combinação de cores de um lado do disco e outra do outro.
Esquema Geral de Montagem
Nos links abaixo, alguns vídeos que mostram idéias diferentes de como construir um disco de Newton. Dêem uma olhada!
http://www.youtube.com/watch?v=6ApYGdReQzg&feature=related
http://www.youtube.com/watch?v=M7WCTqMoBRc&feature=fvw
Decomposição da Luz
FÁBRICA DE ARCO-ÍRIS
Objetivo
O objetivo deste experimento é decompor a luz, mostrando que ela é formada por componentes coloridas.
Contexto
A luz normal, também chamada de luz branca, assim como a cor branca, é a formada por componentes de luz de todas as cores. Só podemos perceber que cada objeto tem sua cor porque quando luz branca incide sobre ele, este reflete a cor que o pigmento consegue emitir. Um objeto de cor vermelha, por exemplo, apesar de estar recebendo todas as cores, só reflete a componente vermelha; um objeto branco reflete todas as componentes e não absorve nenhuma; um objeto preto absorve todas as cores e não reflete nenhuma. Por isso é que quando estamos expostos ao sol, vestindo uma roupa branca, sentimos estar esquentando menos que com uma roupa escura: a roupa branca reflete todas as componentes coloridas da luz branca, enquanto a preta absorve todas.
Quando a luz branca sofre refração, cada cor que a compõe é refratada com um ângulo diferente. Isto se deve a cada cor ter um índice de refração diferente, o que justifica cada cor ser refratada com um ângulo.
Idéia do Experimento
Um raio de luz penetra na água e sofre refração. Cada cor refrata com um ângulo diferente e então as componentes seguem caminhos separados; após, cada raio é refletido por um espelho imerso na água e volta para a superfície; quando o raio sai da água, sofre novamente refração e cada cor já decomposta se decompõe em outras cores da mesma "família", como por exemplo, a componente vermelha da luz dá origem a vários tons de vermelho. Quando os raios saem da água, atingem um aparato onde é possível ver que a luz branca que incidiu na água é decomposta em todas as cores que a constitui. Esta decomposição é chamada de espectro, que é o mesmo visto em um arco-íris.
Tabela do Material
| Item | Comentários |
| Espelho | Desses pequenos com moldura alaranjada. São encontrados em qualquer supermercado ou bazar. |
| Assadeira | Pode ser substituída por uma bandeja funda, bacia ou tuperware. |
| Água | |
| Cartolina | Para ser usada como aparato de observação do espectro. |
Montagem
- Encha a assadeira com água.
- Coloque o espelho inclinado dentro dela.
- Faça com que a luz do Sol reflita no espelho no interior da assadeira e atinja um aparato de preferência de cor clara.
- Observe que a luz refletida é um espectro composto pelas cores do arco-íris.
Comentário
- O melhor resultado é obtido refletindo a luz do Sol em um local menos iluminado, como por exemplo uma parede clara à sombra ou uma cartolina não iluminada diretamente pela luz solar.
- Pode-se realizar também este experimento refletindo a luz emitida por uma lâmpada fuorescente (luz fria) em uma folha branca.
Esquema Geral de Montagem
Questões:
- Como a luz branca pode ser decomposta?
- Como se dá a composição da luz branca?
- Por que cada cor é refratada com um ângulo diferente?
- Quantas e quais as cores você consegue distinguir ao olhar para a cartolina?
- Que cor sofre maior desvio angular, em relação ao feixe incidente?
- Para qual cor o índice de refração do prisma é menor?
- O que você observou ao girar o Disco?
- Quais são as suas conclusões a respeito do estudo sobre a composição e decomposição da luz que você realizou?
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