Teoria Corpuscular da Luz de Newton

A teoria corpuscular da luz Newton (1704) propõe que o material de luz é constituído por partículas que Isaac Newton chamados corpúsculos. Essas partículas são lançadas em linha reta e em alta velocidade pelas diferentes fontes de luz (o Sol, uma vela etc.).

Na física , a luz é definida como uma parte do campo de radiação chamado espectro eletromagnético. Em vez disso, o termo luz visível é reservado para designar a parte do espectro eletromagnético que pode ser percebida pelo olho humano. O estudo da luz é responsável pela óptica, um dos mais antigos ramos da física.

Teoria Corpuscular da Luz de Newton 1

A luz despertou o interesse humano desde tempos imemoriais. Ao longo da história da ciência, tem havido muitas teorias sobre a natureza da luz. No entanto, foi no final do século XVII e no início do século XVIII, com Isaac Newton e Christiaan Huygens, quando ele começou a entender sua verdadeira natureza.

Dessa maneira, eles começaram a lançar as bases para as teorias atuais sobre a luz. O cientista inglês Isaac Newton se interessou ao longo de seus estudos por entender e explicar os fenômenos associados à luz e às cores; O resultado de seus estudos, ele formulou a teoria corpuscular da luz.

Teoria corpuscular da luz de Newton

Essa teoria foi publicada no trabalho de Newton chamado Opticks: ou, um tratado das reflexões, refrações, inflexões e cores da luz (em espanhol, Ótica ou tratado sobre reflexões, refrações, inflexões e cores da luz ).

Essa teoria conseguiu explicar tanto a propagação retilínea da luz quanto o reflexo da luz, embora não tenha explicado satisfatoriamente a refração.

Em 1666, antes de declarar sua teoria, Newton fez seu famoso experimento de decomposição da luz em cores, o que foi alcançado fazendo um feixe de luz passar por um prisma.

A conclusão a que chegou foi que a luz branca é composta pelo conjunto de cores do arco-íris, que em seu modelo explicava dizendo que os corpúsculos de luz eram diferentes dependendo da cor.

Reflexão

A reflexão é o fenômeno óptico pelo qual, quando uma onda (por exemplo, luz) atinge obliquamente a superfície de separação entre dois meios, sofre uma mudança de direção e é devolvida à primeira juntamente com uma parte da energia do movimento.

Teoria Corpuscular da Luz de Newton 2

As leis da reflexão são as seguintes:

Primeira lei

O raio refletido, o incidente e o normal (ou perpendicular) estão no mesmo plano.

Segunda lei

O valor do ângulo de incidência é o mesmo que o do ângulo de reflexão. Para que sua teoria cumprisse as leis da reflexão, Newton assumiu não apenas que os corpúsculos eram muito pequenos em comparação com a matéria comum, mas também que eles se propagavam pelo meio sem sofrer atritos.

Dessa maneira, os corpúsculos colidiam elasticamente com a superfície
de separação dos dois meios e, como a diferença de massa era muito grande, os
corpúsculos saltavam.

Assim, o componente horizontal da quantidade de movimento px permaneceria constante, enquanto o componente normal p invertesse seu significado.

As leis da reflexão foram cumpridas, sendo o ângulo de incidência e o ângulo de reflexão iguais.

Refração

Pelo contrário, a refração é o fenômeno que ocorre quando uma onda (por exemplo, luz) afeta obliquamente o espaço de separação entre dois meios, com diferentes índices de refração.

Quando isso ocorre, a onda penetra e é transmitida pelo segundo meio, juntamente com uma parte da energia do movimento. A refração ocorre devido à velocidade diferente em que a onda se propaga nos dois meios.

Um exemplo do fenômeno de refração pode ser observado quando um objeto (por exemplo, um lápis ou uma caneta) é parcialmente inserido em um copo de água.

Teoria Corpuscular da Luz de Newton 3

Para explicar a refração, Isaac Newton propôs que as partículas luminosas aumentassem sua velocidade movendo-se de um meio menos denso (como o ar) para um meio mais denso (como vidro ou água, por exemplo).

Assim, dentro da estrutura de sua teoria corpuscular, ele justificou a refração assumindo uma atração mais intensa das partículas luminosas pelo meio com mais densidade.

No entanto, deve-se considerar que, de acordo com sua teoria, no momento em que uma partícula de luz proveniente do ar atinge a água ou um copo, ela deve sofrer uma força oposta ao componente de sua velocidade perpendicular à superfície, o que levaria a um desvio da luz contrário ao realmente observado.

Falhas na teoria corpuscular da luz

– Newton achava que a luz viaja mais rápido em mídias mais densas do que em mídias menos densas, o que provou não ser o caso.

– A ideia de que as diferentes cores da luz estão relacionadas ao tamanho dos corpúsculos não tem justificativa.

– Newton pensava que o reflexo da luz se devia à repulsão entre os corpúsculos e a superfície em que é refletida; enquanto a refração é causada pela atração entre os corpúsculos e a superfície que os refrata. No entanto, esta declaração foi provada incorreta.

Sabe-se que, por exemplo, os cristais refletem e refratam a luz ao mesmo tempo, o que, de acordo com a teoria de Newton, implicaria que eles atraem e repelem a luz ao mesmo tempo.

– A teoria corpuscular não pode explicar os fenômenos de difração, interferência e polarização da luz.

Teoria incompleta

Embora a teoria de Newton tenha significado um passo importante na compreensão da verdadeira natureza da luz, a verdade é que, com o tempo, ela se mostrou bastante incompleta.

De qualquer forma, este último não o prejudica como um dos pilares fundamentais sobre os quais o conhecimento futuro sobre a luz foi construído.

Referências

  1. Lekner, John (1987).Teoria da reflexão, das ondas eletromagnéticas e de partículas . Springer
  2. Narinder Kumar (2008).Física abrangente XII . Publicações Laxmi.
  3. Nascido e Lobo (1959).Princípios de óptica . Nova York, NY: Pergamon Press INC
  4. Ede, A., Cormack, LB (2012).Uma história da ciência na sociedade: da revolução científica até o presente , University of Toronto Press.
  5. Reflexão (física).(nd) Na WikipediaRecuperado em 29 de março de 2018, em en.wikipedia.org.
  6. Teoria corpuscular da luz.(nd) Na WikipediaRecuperado em 29 de março de 2018, em en.wikipedia.org.

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