José Leonardo Ferreira
Dr. em Ciências Espaciais e Prof. do Instituto de Física da UnB
Dr. em Ciências Espaciais e Prof. do Instituto de Física da UnB
O Arco-Íris é sem dúvida um fenômeno belo e intrigante que ao longo da história das civilizações serviu de inspiração não só para a ciência mas também para a arte e para a cultura em geral. O fenômeno ocorre em todo planeta Terra sempre que as condições atmosféricas se tornam propícias para a ocorrência de precipitação pluviométrica.Atualmente o fenômeno é bem conhecido e está relacionado com a dispersão da luz solar pelas gotículas de chuva em suspensão na troposfera terrestre. As gotículas de chuva funcionam como pequenos prismas que separam com diferentes ângulos de dispersão os vários comprimentos da luz provenientes de nossa estrela, o sol.
A luz solar é composta por um largo espectro de diferentes cores de luz, ou seja, é uma radiação eletromagnética composta por ondas com diferentes frequências e comprimentos de onda que na faixa visível do espectro é conhecida como luz branca formada pelas cores vermelho, laranja, amarelo, verde, azul e violeta. Importante notar que o infravermelho, a faixa do espectro que vem antes do vermelho e a que vem depois do violeta, o ultravioleta, também estão presentes na luz solar mas não são visíveis ao olho humano. O infravermelho aquece a biosfera e o ultra –violeta é bloqueado pela camada de ozônio.
Quando tratamos de fenômenos relacionados com a luz nos reportamos à óptica, a parte da Física que estuda estes fenômenos e que foi iniciada pelos árabes a mil anos atrás. O ano de 2015 marca o milésimo aniversário do aparecimento do KITAB AL-MANAZIR, um notável tratado de sete volumes sobre óptica escrito pelo grande cientista árabe Lbn Al-Haytham. A influência de Lbn Al-Haytham nos experimentos e nas teorias da óptica é notável. Ele é considerado pai da óptica moderna, da oftalmologia e precursor da metodologia experimental hoje empregada em várias áreas da ciência.
No entanto, foi somente no século XVII que o Físico Inglês Isaac Newton mostrou que a luz branca é composta por luzes de diferentes cores indo do vermelho, com menor frequência e maior comprimento de onda, até ao azul de maior frequência e também com mais energia como bem mostrou mais tarde o Físico Alemão Max Planck, fundador da Física Quântica na virada do século XIX para o século XX.
Ainda no início do século XX, em 1915, o maior Físico de todos tempos, Albert Einstein, utilizou a Física Quântica para propor que a luz, além de ser composta por vários comprimentos de onda, também possui caráter dual, ou seja, é também composta por partículas, os fótons. Estas partículas elementares compõem o largo espectro da radiação eletromagnética proveniente do sol, das estrelas, galáxias e de todo universo visível.
A luz solar é composta por um largo espectro de diferentes cores de luz, ou seja, é uma radiação eletromagnética composta por ondas com diferentes frequências e comprimentos de onda que na faixa visível do espectro é conhecida como luz branca formada pelas cores vermelho, laranja, amarelo, verde, azul e violeta. Importante notar que o infravermelho, a faixa do espectro que vem antes do vermelho e a que vem depois do violeta, o ultravioleta, também estão presentes na luz solar mas não são visíveis ao olho humano. O infravermelho aquece a biosfera e o ultra –violeta é bloqueado pela camada de ozônio.
Quando tratamos de fenômenos relacionados com a luz nos reportamos à óptica, a parte da Física que estuda estes fenômenos e que foi iniciada pelos árabes a mil anos atrás. O ano de 2015 marca o milésimo aniversário do aparecimento do KITAB AL-MANAZIR, um notável tratado de sete volumes sobre óptica escrito pelo grande cientista árabe Lbn Al-Haytham. A influência de Lbn Al-Haytham nos experimentos e nas teorias da óptica é notável. Ele é considerado pai da óptica moderna, da oftalmologia e precursor da metodologia experimental hoje empregada em várias áreas da ciência.
No entanto, foi somente no século XVII que o Físico Inglês Isaac Newton mostrou que a luz branca é composta por luzes de diferentes cores indo do vermelho, com menor frequência e maior comprimento de onda, até ao azul de maior frequência e também com mais energia como bem mostrou mais tarde o Físico Alemão Max Planck, fundador da Física Quântica na virada do século XIX para o século XX.
Ainda no início do século XX, em 1915, o maior Físico de todos tempos, Albert Einstein, utilizou a Física Quântica para propor que a luz, além de ser composta por vários comprimentos de onda, também possui caráter dual, ou seja, é também composta por partículas, os fótons. Estas partículas elementares compõem o largo espectro da radiação eletromagnética proveniente do sol, das estrelas, galáxias e de todo universo visível.
A fotonica é a parte da Física que trata da ciência e da tecnologia de geração, controle e detecção dos fótons. Está tecnologia está embutida em várias outras tecnologias de grande impacto econômico para nossa sociedade como é o caso da tecnologia das câmeras imageadoras e dos sensores dos satélites de monitoramento da Terra, bem como dos sensores de radiação usados no tratamento de doenças graves ou mesmo em aplicações mais corriqueiras como o seu uso nas portas de elevadores e em veículos de transporte. A fotonica está em todos artefatos eletrônicos, ela tornou-se mundialmente conhecida após a invenção do raio laser no início dos anos 60.
Em 20 de dezembro de 2013 a Assembléia Geral da ONU em sua 68ª. Sessão proclamou 2015 como o Ano Internacional da Luz (IYL 2015). Com a proclamação do IYL 2015 a ONU reconhece a importância de se dar maior atenção, a nível global, para com as tecnologias baseadas na luz e de como elas promovem soluções para equacionar os desafios das mudanças globais na produção de energia, educação, saúde, agricultura e no uso dos recursos naturais para sustentação da sociedade e do seu desenvolvimento.
O monitoramento do meio ambiente é essencial para o uso sustentável dos recursos da biosfera terrestre. Além das sofisticadas câmeras e sensores espectrais de radiação eletromagnética dos satélites de sensoriamento remoto, outras tecnologias, como é o caso das células solares também são de alta relevância para o aprimoramento das tecnologias ambientais. As células solares são parte central de várias tecnologias limpas que transformam os fótons provenientes do Sol em corrente elétrica. Ela é hoje usada para energizar motores elétricos de veículos de transporte, equipamentos domésticos, dispositivos para comunicação, equipamentos hospitalares e etc. Importante ressaltar que está tecnologia é cada vez mais utilizada para produção de energia em diversas regiões da Terra, sendo a Alemanha uma das nações líderes no uso de celulares solares para este fim. No Brasil as regiões nordeste e centro-oeste poderão se beneficiar em futuro próximo do uso desta tecnologia. As modernas técnicas de agrícolas são cada vez mais utilizadas em todos os continentes. A colheita com maquinas controladas por GPS e o uso cada vez maior de veículos elétricos alimentados por células solares poderá no futuro revolucionar está área com a eliminação completa das máquinas movidas por combustível fóssil.
A luz e suas tecnologias associadas desempenham um papel vital nas nossas vidas. Ela envolve conhecimentos multi e interdisciplinares com alto impacto no desenvolvimento cientifico e tecnológico de nossa sociedade. O Laser permitiu o aparecimento das comunicações internacionais via internet, revolucionou a medicina e continuará a ser um instrumento essencial em várias áreas do conhecimento. No século XXI a luz e suas tecnologias continuarão a ter alto impacto global. A fotonica está cada vez mais inserida nas tecnologias limpas, como é o caso dos vários tipos de transporte de massa com veículos de acionamento eletro-magnético cada vez mais otimizados. O impacto econômico, social e político destas novas tecnologias já começa a ser sentido pelas nações .
Em 20 de dezembro de 2013 a Assembléia Geral da ONU em sua 68ª. Sessão proclamou 2015 como o Ano Internacional da Luz (IYL 2015). Com a proclamação do IYL 2015 a ONU reconhece a importância de se dar maior atenção, a nível global, para com as tecnologias baseadas na luz e de como elas promovem soluções para equacionar os desafios das mudanças globais na produção de energia, educação, saúde, agricultura e no uso dos recursos naturais para sustentação da sociedade e do seu desenvolvimento.
O monitoramento do meio ambiente é essencial para o uso sustentável dos recursos da biosfera terrestre. Além das sofisticadas câmeras e sensores espectrais de radiação eletromagnética dos satélites de sensoriamento remoto, outras tecnologias, como é o caso das células solares também são de alta relevância para o aprimoramento das tecnologias ambientais. As células solares são parte central de várias tecnologias limpas que transformam os fótons provenientes do Sol em corrente elétrica. Ela é hoje usada para energizar motores elétricos de veículos de transporte, equipamentos domésticos, dispositivos para comunicação, equipamentos hospitalares e etc. Importante ressaltar que está tecnologia é cada vez mais utilizada para produção de energia em diversas regiões da Terra, sendo a Alemanha uma das nações líderes no uso de celulares solares para este fim. No Brasil as regiões nordeste e centro-oeste poderão se beneficiar em futuro próximo do uso desta tecnologia. As modernas técnicas de agrícolas são cada vez mais utilizadas em todos os continentes. A colheita com maquinas controladas por GPS e o uso cada vez maior de veículos elétricos alimentados por células solares poderá no futuro revolucionar está área com a eliminação completa das máquinas movidas por combustível fóssil.
A luz e suas tecnologias associadas desempenham um papel vital nas nossas vidas. Ela envolve conhecimentos multi e interdisciplinares com alto impacto no desenvolvimento cientifico e tecnológico de nossa sociedade. O Laser permitiu o aparecimento das comunicações internacionais via internet, revolucionou a medicina e continuará a ser um instrumento essencial em várias áreas do conhecimento. No século XXI a luz e suas tecnologias continuarão a ter alto impacto global. A fotonica está cada vez mais inserida nas tecnologias limpas, como é o caso dos vários tipos de transporte de massa com veículos de acionamento eletro-magnético cada vez mais otimizados. O impacto econômico, social e político destas novas tecnologias já começa a ser sentido pelas nações .