Absorção da luz

A absorção da luz é o fenômeno caracterizado pela perda de intensidade de uma onda eletromagnética visível que passa através de algum meio material. À medida que a luz atravessa um meio óptico, parte de sua energia pode ser absorvida pelos átomos e convertida em energia térmica, fazendo com que esses átomos oscilem em maiores amplitudes e frequências.

Veja também: Espectro solar – a composição e as características da luz proveniente do Sol

O que é absorção da luz?

A absorção da luz ocorre quando uma onda eletromagnética visível é atenuada enquanto atravessa algum meio material. Essa atenuação ocorre porque os níveis de energia de alguns átomos são comparáveis aos níveis de energia relacionados a certas frequências da luz. Desse modo, a luz, que é absorvida na forma da fótons, é convertida em movimento. Ao absorver um fóton, que é uma partícula de luz, os átomos adquirem certa quantidade de movimento e passam a oscilar com mais, o que causa um aumento de temperatura no meio.

Na natureza, a absorção da luz pode ser observada na atmosfera, por exemplo. Por ser rica em gases, as frequências mais baixas da luz visível, como o vermelho e o laranja, são absorvidas, de modo que o céu assume uma coloração azul.

Os objetos pretos absorvem quase toda a luz incidente sobre eles.
Os objetos pretos absorvem quase toda a luz incidente sobre eles.

A absorção da luz é o fenômeno responsável pelas cores dos corpos iluminados (também conhecidos como fontes secundárias de luz), ou seja, aqueles que não emitem a própria luz, mas somente são vistos quando iluminados por alguma fonte luminosa. Além disso, a absorção da luz também acontece naturalmente no processo de fotossíntese e é largamente explorada em técnicas de caracterização de materiais, bem como na medicina, por meio de exames de imagens como a radiografia e a tomografia.

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Absorção da luz pelas cores

A luz proveniente do Sol e das lâmpadas convencionais é policromática, isto é, é formada por uma grande quantidade de frequências, por isso dizemos que a luz branca é formada pela combinação de todas as cores. Quando essa luz incide sobre uma pintura, somos capazes de enxergar as cores de cada pigmento, mas isso só acontece porque os diferentes pigmentos da pintura são capazes de absorver diferentes frequências de luz.

O pigmento vermelho, por exemplo, absorve as frequências de luz relativas ao azul, amarelo, verde, entre outras, mas não é capaz de absorver as frequências de luz correspondentes ao vermelho, de modo que tal cor seja refletida pelas moléculas do pigmento.

Uma manta que é azul, quando iluminada por uma fonte de luz policromática, aparenta ser preta quando iluminada por uma fonte vermelha e monocromática. Isso ocorre porque toda a luz incidente sobre ela é absorvida. Ademais, um corpo capaz de absorver toda a radiação que incide sobre ele é chamado de corpo negro. Além de absorver toda a radiação nele incidente, o corpo negro converte essa radiação em energia térmica, passando a emitir radiação térmica.

Veja também: Efeito Cherenkov – o fenômeno que dá origem às luzes nos reatores nucleares

Experimento de absorção da luz

Por meio de um experimento bastante simples e acessível, é possível observar o fenômeno de absorção da luz. Para isso, basta preparar cinco soluções de cores diferentes (vermelho, amarelo, azul, verde e preto, por exemplo) por meio de corantes alimentícios. Em seguida, as soluções devem ficar expostas à luz solar por um tempo mínimo de 30 minutos. Em seguida, por meio de um termômetro, anote as temperaturas de cada solução. Por meio desse experimento, será possível observar que o maior aquecimento é observado no líquido mais escuro, uma vez que ele absorve mais frequências de luz.

Absorção da luz na fotossíntese

A fotossíntese é fundamental para a produção de matéria orgânica para os vegetais. Esse processo ocorre graças à presença das clorofilas, que são pigmentos capazes de absorver diferentes frequências de luz.

Durante o processo de fotossíntese, a luz absorvida fornece a energia necessária para a manutenção dos processos metabólicos dos vegetais.

Exercícios sobre absorção da luz

Questão 1 — (Enem) Para que uma substância seja colorida ela deve absorver luz na região do visível. Quando uma amostra absorve luz visível, a cor que percebemos é a soma das cores restantes que são refletidas ou transmitidas pelo objeto. A Figura 1 mostra o espectro de absorção para uma substância e é possível observar que há um comprimento de onda em que a intensidade de absorção é máxima. Um observador pode prever a cor dessa substância pelo uso da roda de cores (Figura 2): o comprimento de onda correspondente à cor do objeto é encontrado no lado oposto ao comprimento de onda da absorção máxima.

Qual a cor da substância que deu origem ao espectro da Figura 1?

a) Azul

b) Verde

c) Violeta

d) Laranja

e) Vermelho

Resolução:

Observando o gráfico, percebe-se que a maior absorção dessa substância acontece em um comprimento de onda de 500 nm, que corresponde à cor verde. Por esse motivo, a cor desse objeto deve ser vermelha, logo a alternativa correta é a letra E.

Questão 2 — (UCS) O camaleão é um animal que possui capacidade mimética: pode trocar a coloração de sua pele para reproduzir a cor da superfície com a qual está em contato. Do ponto de vista do comportamento de ondas eletromagnéticas, a pele do camaleão tem a propriedade de:

a) gerar ondas com todas as frequências desejadas pelo animal.

b) mudar suas propriedades de absorção e reflexão das ondas.

c) absorver apenas os comprimentos de onda e refletir apenas as frequências.

d) absorver apenas as frequências, mas refletir os comprimentos de ondas.

e) produzir e emitir ondas com diferentes velocidades no vácuo, mas mesmo comprimento de onda e mesma frequência.

 

Resolução:

A cor de um objeto refere-se à frequência de luz que ele mais reflete, logo a alternativa correta é a letra B.

  

Por: Rafael Helerbrock

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