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27.0: Introdução à óptica de ondas

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    Examine um disco compacto sob luz branca, observando as cores observadas e a localização das cores. Determine se os espectros são formados por difração de linhas circulares centradas no meio do disco e, em caso afirmativo, qual é o espaçamento entre elas. Caso contrário, determine o tipo de espaçamento. Também com o CD, explore os espectros de algumas fontes de luz, como chama de vela, lâmpada incandescente, luz halógena e luz fluorescente. Conhecendo o espaçamento das fileiras de poços no disco compacto, estime o espaçamento máximo que permitirá que determinado número de megabytes de informação seja armazenado.

    Fotografia do lado reflexivo de um CD. As regiões do disco refletem um arco-íris de cores.
    Figura\(\PageIndex{1}\): As cores refletidas por este disco compacto variam com o ângulo e não são causadas por pigmentos. Cores como essas são evidências diretas do caráter ondulatório da luz. (crédito: Infopro, Wikimedia Commons)

    Se você já olhou para os vermelhos, azuis e verdes em uma bolha de sabão iluminada pelo sol e se perguntou como a água com sabão cor de palha poderia produzi-los, você se deparou com um dos muitos fenômenos que só podem ser explicados pelo caráter ondulatório da luz (veja a Figura 2). O mesmo vale para as cores vistas em uma mancha de óleo ou na luz refletida em um disco compacto. Esses e outros fenômenos interessantes, como a dispersão da luz branca em um arco-íris de cores ao passar por uma fenda estreita, não podem ser totalmente explicados pela óptica geométrica. Nesses casos, a luz interage com objetos pequenos e exibe suas características de onda. O ramo da óptica que considera o comportamento da luz quando ela exibe características de onda (particularmente quando interage com objetos pequenos) é chamado de óptica de ondas (às vezes chamada de óptica física). É o tópico deste capítulo.

    Figura\(\PageIndex{2}\): Essas bolhas de sabão exibem cores brilhantes quando expostas à luz solar. Como as cores são produzidas se não são pigmentos no sabonete? (crédito: Scott Robinson, Flickr)