A luz é uma forma de energia feita de fótons. Os fótons são a menor unidade de luz visível. Você sabia que a luz é a coisa mais rápida do universo? Como a luz consiste em partículas sem massa chamadas fótons, isso permite que ela seja a coisa mais rápida do universo. A luz viaja no vácuo a 300.000 km por segundo. A luz é única, pois existe em duas formas muito diferentes ao mesmo tempo. Uma forma são pequenas partículas chamadas fótons. A outra forma são as ondas. A maneira mais fácil de pensar sobre a luz é como ondas.
A luz viajará em uma linha completamente reta até atingir um objeto que a dobrará ou refletirá. Essa propriedade da luz que viaja em linha reta é chamada de propagação retilínea da luz.
Você já notou o feixe de luz que entra em sua câmara escura por um pequeno orifício? Sim, você verá o feixe de luz viajando em linha reta.
Vamos conduzir alguns experimentos básicos para provar que a luz se propaga em linha reta.
Experimento 1:
Objetos necessários: Vela, palito de fósforo e um pequeno cachimbo oco reto e um pequeno cachimbo oco curvo.
Acenda a vela e olhe para a chama da vela através do cano reto. Aqui a luz das velas é visível.
Agora, vamos tentar olhar para a chama através do tubo torto. A chama agora não será visível para nós.
Observação: A chama não é visível através do tubo curvo. Este experimento prova que a luz viaja em linha reta e é bloqueada se encontrar algum obstáculo em seu caminho.
Experimento 2:
Objetos necessários: Três telas idênticas e uma vela.
Faça furos no meio dessas três telas e monte-as em uma mesa, uma atrás da outra, conforme mostrado no diagrama abaixo. Mantenha a vela de um lado dessas telas e olhe pelo outro lado das três telas.
1. Tente olhar para a chama da vela. Ajuste os orifícios da tela e a vela para que você possa ver a chama passando por essas telas.
2. Agora deslize qualquer uma das telas para o lado e tente ver a chama da vela. Não ficará visível.
Observação: Quando todos os três orifícios e a chama estão no mesmo alinhamento, a chama é visível para nós. Assim que uma das telas quebra o alinhamento, a chama não é visível. Isso só é possível quando a luz viaja em linha reta e não em zigue-zague.
1. Formação de sombra: Sempre que a luz é obstruída por uma substância opaca, forma-se uma sombra. Tem a mesma forma do objeto, embora possa ter um tamanho diferente.
2. Formação do eclipse: Outra consequência da luz viajando em linha reta é a existência do eclipse solar e lunar. Você vê por que a Terra, a Lua e o Sol devem estar em linha reta para causar um eclipse solar? A luz do Sol não pode se curvar em torno da Lua. Se a luz do sol não atingir seus olhos, você não poderá ver o Sol.
3. Formação do dia e da noite: Se os raios solares não seguissem um caminho retilíneo, a luz teria se curvado ao redor da Terra e haveria luz solar durante a noite.
4. Câmera pinhole : A câmera pinhole é baseada na propagação retilínea da luz. Vamos ver como funciona. Uma câmera pinhole é um dispositivo simples que consiste em uma pequena caixa pintada de preto por dentro e com um pequeno orifício do tamanho de um alfinete em uma das extremidades. Na outra extremidade, há uma tela de papel vegetal ou vidro fosco para visualização. Se você virar o lado com o buraco em direção a uma árvore distante ou talvez a uma vela e depois olhar para a tela na extremidade oposta, notará uma imagem. A imagem pode ficar desfocada dependendo da distância ou proximidade do objeto. Mas o interessante da imagem é que ela está de cabeça para baixo, ou como dizemos na física, a imagem está invertida. Essa inversão é a prova de que a luz viaja em linha reta.
A luz viaja do topo da árvore (ponto A) e incide no ponto X da tela. Os raios da base da árvore (ponto B) incidem sobre Y. Assim, XY é a imagem invertida diminuída da árvore na tela. Se a tela for substituída por um filme fotográfico, pode-se tirar uma fotografia da árvore.
Como o caminho da luz pode ser mudado?
Abaixo estão as razões para a luz se desviar de seu caminho reto:
(i) Ele atinge a superfície e salta de volta. Isso se chama reflexão.
(ii) Passa de um meio transparente para outro e muda de direção, por exemplo quando a luz passa do ar para a água muda de velocidade, o que faz a luz se curvar. Isso é chamado de refração.
(iii) A luz entra em um objeto, mas não o atravessa. As superfícies pretas absorvem quase toda a luz. Isso se chama absorção.
