De onde vem a cor dos objetos? - Médico - 2023

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Você pode imaginar um mundo sem cores? A existência da cor nos objetos é algo tão evidente que, certamente, não valorizamos. Mas a verdade é que o fenômeno da cor não é apenas que ela transforma o mundo em algo maravilhoso ou que nos faz entender a vida como a entendemos, mas se deve a eventos físicos emocionantes.

Um olho humano saudável é capaz de perceber a luz e, uma vez que esses sinais luminosos são convertidos em impulsos nervosos, eles viajam para o cérebro, que é responsável por processar a informação e nos permitir perceber mais do que 10 milhões de cores diferentes.

Mas o que faz os objetos emitirem luz? Eles realmente transmitem isso? De onde vem a cor? Por que cada objeto tem uma cor particular? A cor existe ou é apenas uma ilusão? Para responder a essas perguntas, devemos fazer uma viagem tanto pela nossa anatomia, vendo como funciona o sentido da visão, quanto pela física, vendo as propriedades da luz que explicam a existência da cor.

No artigo de hoje, então, faremos uma viagem emocionante através da física e da biologia humana para entender, de forma simples, de onde vem e por que a cor dos objetos existe.

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Ondas e espectro visível: quem é quem?

Antes de nos aprofundarmos na natureza da cor, é muito importante (veremos o porquê mais tarde) introduzir esses dois termos. E, embora possa não parecer, nossa jornada para entender de onde vem a cor começa com a temperatura.

Como bem sabemos, toda a matéria do Universo (de uma estrela a uma planta) é composta de átomos e partículas subatômicas, que estão sempre em movimento (exceto na temperatura de zero absoluto, de -273,15 ° C), que será superior ou inferior, dependendo do energia interna que eles abrigam.

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Nesse sentido, quanto maior o movimento (e a energia interna), maior é a temperatura. Até agora, tudo é muito lógico. Agora, devemos dar um passo adiante e explicar qual é a consequência da existência da temperatura.

Todos os corpos com matéria e temperatura (e todos os corpos com massa têm temperatura absolutamente sempre), emitem alguma forma de radiação eletromagnética. Sim, nosso corpo (não tem massa e temperatura?) Emite radiação.

Mas isso não assusta, não significa que sejamos cancerígenos como os raios gama. Nem muito menos. Toda a matéria do Universo emite alguma forma de radiação, que é basicamente (não devemos complicar muito), ondas que viajam pelo espaço.

Em outras palavras, todos os objetos emitem ondas para o espaço como se fosse uma pedra caindo na água de um lago. E o que realmente importa é que, dependendo da temperatura do corpo (e da energia interna), esses ondas serão mais ou menos estreitas.

Um corpo com muita energia (e muita temperatura, claro) emite ondas com frequência muito alta, ou seja, as "cristas" de cada uma das "ondas" são muito pouco separadas umas das outras e do comprimento de cada onda é mais curto. E, portanto, aqueles com baixa energia, seus "picos" estão mais distantes e seu comprimento de onda é alto.

Mas o que isso tem a ver com cor? Pouco a pouco. Estamos quase lá. E é que da temperatura mais baixa possível (-273,15 ° C) à mais alta possível (141 milhões de trilhões de trilhões ° C), o que se conhece como espectro de radiação eletromagnética se estende.

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Nele, as diferentes ondas são ordenadas de acordo com sua frequência. À esquerda, temos ondas de baixa frequência (e comprimentos de onda altos), como ondas de rádio, microondas e luz infravermelha. Curiosamente, a energia do corpo humano nos faz emitir radiação infravermelha e, portanto, podemos detectar a temperatura do nosso corpo usando um sensor infravermelho.

À direita, temos ondas de alta frequência (e comprimentos de onda baixos), como raios gama, raios X e luz ultravioleta. Por sua alta frequência (e energia), são radiações cancerígenas, pois podem danificar o material genético das células. Seja como for, as ondas de baixa e de alta frequência têm uma característica comum: eles não podem ser vistos.

Agora (e finalmente chegamos ao que nos preocupa hoje), bem no meio do espectro, temos o que é conhecido como espectro visível. Essas radiações são emitidas apenas por corpos que brilham com sua própria luz (são necessárias altas temperaturas e energias, como nas estrelas), que liberam ondas que, aos nossos olhos, são perceptíveis. E isso é cor: luz.

Portanto, é a existência das ondas do espectro visível que nos permitem não só ver os objetos, mas também captar diferentes cores. Mas por que vemos, por exemplo, uma formiga, se ela não gera sua própria luz nem emite essas ondas? Agora veremos.

A luz com o comprimento de onda mais longo (700 nm) é vermelha, e a luz com o comprimento de onda mais curto, roxa (400 nm). Quanto mais alta a frequência, menor é o comprimento de onda.

Por que os objetos têm cor?

Já entendemos que cor é luz e que luz é, em essência, uma onda eletromagnética (não é tão clara, parece ser também uma partícula). Nessa pequena porção do espectro visível estão todas as cores. Dependendo do comprimento de onda do que estamos falando, nossos olhos perceberão uma cor ou outra.

Ou seja, os objetos têm cor porque emitem ou absorvem (agora vamos entrar nisso) radiação eletromagnética do espectro visível e, dependendo do comprimento de onda de cada radiação, irão detectar amarelo, verde, vermelho, azul, violeta, branco e , em última análise, todas as cores imagináveis; até 10 milhões de tons diferentes.

Mas o que faz um objeto ter uma determinada cor? Essa é a verdadeira questão. Porque, como você já deve ter adivinhado, a maioria dos corpos que vemos não emite luz própria. Na verdade, apenas o Sol, as luzes e os aparelhos eletrônicos fazem isso, caso em que a explicação é muito clara: eles têm essa cor porque emitem radiação eletromagnética com um comprimento de onda que corresponde a essa cor específica.

E os objetos que não emitem luz própria? Por que os vemos? E por que eles têm cor se não emitem radiação no espectro visível? Muito “simples”: porque na sua superfície luz visível é refletida emitido por um corpo que brilha.

Vemos objetos porque a luz do Sol ou de uma lâmpada incide sobre eles e ricocheteia em nossos olhos, permitindo-nos ver um corpo que não emite sua própria luz. E é nesse "rebote" que está a chave da cor.

Vemos um objeto de uma determinada cor porque o comprimento de onda gerado após o impacto em sua superfície o faz corresponder a uma faixa específica do espectro visível. Em outras palavras, vemos a cor que não é capaz de absorver e isso, portanto, se reflete na direção de nossos olhos.

Nesse sentido, uma lata de refrigerante vermelha é vermelha porque é capaz de absorver todo o espectro de luz, exceto a radiação de comprimento de onda associada à cor vermelha. E as plantas são verdes porque absorvem tudo, exceto os comprimentos de onda do verde. E, na verdade, corpos que são pretos são pretos porque podem absorver todos os comprimentos de onda e, portanto, não deixam escapar nenhuma onda.

E o que determina que um corpo absorva ou salte um determinado comprimento de onda é, basicamente, sua estrutura química. Dependendo de sua composição química, ele fará com que certas ondas rebatam e outras sejam absorvidas.

Em suma, a cor dos objetos vem de todos (exceto aqueles que são percebidos como pretos) absorvendo alguns comprimentos de onda da luz de um corpo que emite sua própria luz e reflete o resto. São essas ondas "saltitantes" que chegam aos nossos olhos. Portanto, quando a luz atinge um objeto, ela é filtrada e apenas a radiação de um determinado comprimento de onda é liberada. Dependendo do que seja, vamos perceber uma cor ou outra.

Dependendo das propriedades celulares de nossa pele, os animais podem refletir a luz de muitas maneiras diferentes.

Luz, visão e cérebro: as cores existem?

As cores realmente existem? Ou são apenas algum tipo de ilusão de nossos sentidos? Pois bem, a verdade é que, como vimos, as cores existem, no sentido de que a sua natureza se explica pelas propriedades físicas da luz, que podem ser emitidas (ou rebatidas) em determinados comprimentos de onda, sendo cada uma delas responsável por um cor.

Agora, devemos ter em mente que tudo o que investigamos é limitado por nossos sentidos, então nos perguntar se a cor é uma propriedade intrínseca da natureza ou apenas uma reação química de nossos sentidos, é certamente uma questão mais filosófica.

A única coisa que deve importar para nós é que nosso olhos são capazes de perceber variações muito sutis no comprimento de onda da luz que chega até nós dos objetos, seja daquele que emite sua própria luz, seja daqueles que simplesmente a refletem.

Para saber mais: "As 18 partes do olho humano (e suas funções)"

De qualquer forma, é através dos nossos olhos que percebemos essa luz refletida, que viaja pelas diferentes estruturas oculares até chegar finalmente à retina. Por ser a parte mais posterior (atrás do todo) do olho, essa retina é uma espécie de "tela de projeção".

A luz incide sobre ele, que terá um comprimento de onda específico. Nesse sentido, fotorreceptores, que são neurônios (células do sistema nervoso) sensíveis à luz, captam as propriedades físicas da onda e, dependendo de sua frequência, irão gerar um impulso nervoso com propriedades químicas específicas.

Ou seja, os fotorreceptores criam um impulso nervoso "sob medida" para a frequência capturada. Esses sinais elétricos viajam até o cérebro, órgão que interpreta as informações nervosas e, dependendo de como for, nos farão visualizar uma cor ou outra.

Em suma, as cores têm um objeto específico dependendo do comprimento de onda da luz que refletem, que chega aos nossos olhos e se transforma em um sinal nervoso específico para aquele comprimento para que, posteriormente, o cérebro percebe uma cor específica.