quarta-feira, 15 de Junho de 2011

O Tratado da Luz de Huygens

Christiaan Huygens, nascido em 1629, foi um físico, matemático e astrónomo holandês que ficou conhecido por ter desenvolvido importantes trabalhos sobre as ondas, com estudo da luz e das cores.

Em 1678, Huygens apresentou um Tratado à Academia Real de Ciências da França. Dividido em capítulos, a obra oferece uma discussão da natureza e propriedades da luz. Além disso, mostra seu favorecimento à ideia de que a luz se comporta como uma onda, ao contrário do que Newton propôs na mesma época. Ainda na parte inicial da publicação, Huygens afirma que cada partícula do meio em que a onda se está a propagar, transmite o seu movimento às partículas que estão ao redor, e não somente às que estão na linha recta que parte do ponto de luz. Em resultado, há uma onda em torno de cada partícula.

O conceito de éter tinha raízes bastante sólidas na época. Por isso, Huygens baseou-se no princípio de que a luz se transmite através dele e, ao ser transmitida, é como se houvesse uma série de ondas de choque, que vão transmitindo o movimento de umas para as outras. Também propôs que a velocidade de propagação não era infinita, contrariando o que vários cientistas tinham proposto até então.

Em termos gerais, o princípio de Huygens, como é actualmente conhecido, afirma que:

“Quando uma onda se propaga, cada ponto do meio, ao vibrar, comporta-se como uma nova fonte de ondas circulares ou esféricas (conforme a propagação se faça a duas ou a três dimensões); estas ondas elementares ou ondículas interferem umas com as outras e o resultado de todas estas interferências é a nova frente de onda num instante posterior.” [1]

Portanto, Huygens afirmou que a onda que se propaga no éter é semelhante ao som que se propaga no ar. Ainda no seu Tratado, tentou explicar a refracção. Afirmou que “o raio ``extraordinário'' característico do fenómeno, corresponderia à uma onda elipsoidal que se sobrepunha à onda esférica, correspondente ao raio ordinário” [2] . Entretanto, não foi bem sucedido ao explicar a existência das cores, mas propôs que a luz muda de velocidade ao se propagar em meios de diferentes densidades (mais rápida em meios menos densos).

Em 1672, porém, Isaac Newton apresentou à Royal Society um modelo da propagação da luz, em que defendia a teoria corpuscular. Como era um cientista de grande renome, instalou-se no mundo científico uma grande discussão para ver qual das teorias seria a verdadeira: a corpuscular, de Newton, ou a ondulatória, de Huygens. A diferença é que o conceito de partícula envolve o transporte de matéria. Além disso, enquanto a partícula se pode movimentar no vácuo, a onda precisa de um meio. Enfim, deveria-se escolher uma das teorias como estando correcta. Neste sentido, o modelo de Newton acabou por prevalecer. Somente mais tarde se mudou de opinião, com as experiências e estudos efectuados pelo inglês Thomas Young (1773-1829) e outros.

Bianca de Quadros Cerbaro

Bibliografia
[1] M.M.R.R. Costa e M.J.B.M. de Almeida, Fundamentos de Física, 2ª edição, Coimbra, Livraria Almedina (2004), p. 356.
[2] http://fisica.cdcc.usp.br/Professores/Einstein-SHMCarvalho/node5.html Acesso em 03 de abril de 2011.
[3] http://fisicaevair.vilabol.uol.com.br/index1.htm Acesso em 03 de abril de 2011.

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