Espectro Eletromagnético

Por Thomas Carvalho
Maxwell mostrou que a luz é uma componente do espectro eletromagnético.

 

Todas as ondas têm a mesma velocidade no vácuo, c = 3x108 m/s, diferenciando entre si apenas pelo comprimento de onda, conseqüentemente também pela freqüência, o que significa serem diferentes as fontes que lhes dão origem e os instrumentos de medida mais apropriado para identifica-las.

As regiões indicadas na figura acima representam intervalos de freqüência, dentro dos quais existe um conjunto comum de técnicas para identifica-las, todas as zonas se superpõem. Assim, por exemplo, podem-se produzir radiações de comprimento de onda de 10-3m, tanto por técnicas de microndas, quanto por técnicas de radiação infravermelha.

A maioria dos feixes de luz são misturas de ondas cujos comprimentos variam de um extremo a outro do espectro visível. Embora a velocidade das ondas de luz no vácuo seja constante, a velocidade num meio material varia com o comprimento de onda. O índice de refração de uma substância é, portanto, função do comprimento de onda. A velocidade da onda depende de seu comprimento. Diz-se que uma substância tem dispersão quando nela a velocidade de uma onda varia com seu comprimento.

Considere um raio de luz branca, mistura de todos os comprimentos de luz visíveis, incidindo em um prisma. Como o desvio produzido pelo prisma aumenta com o índice de refração, a luz violeta será mais desviada e a vermelha menos. Ao emergir do prisma a luz se dispersa em um leque. Diz-se que foi formado o espectro da luz.

Quando um prisma dispersa a luz branca, pode-se ver que o feixe inteiro em forma de um leque é desviado de sua direção de incidência. Uma medida conveniente deste desvio da luz amarela, pois amarelo está mais ou menos no meio entre o vermelho e o violeta. Uma medida simples de dispersão é dada pela separação angular entre os raios vermelho e violeta. Como o desvio e o índice refração são relacionados, o desvio do espectro inteiro é controlado pelo índice de refração para a luz amarela, enquanto a dispersão depende da diferença entre os índices para o violeta e o vermelho.

O brilho do diamante deve-se em grande parte a sua grande dispersão. Têm sido produzido, nos últimos anos cristais sintéticos de dióxido de titânio com dispersão cerca de oito vezes maior que o diamante.