Este artigo explica o que é a luz monocromática, para que serve e como gerar este tipo de luz. Você também aprenderá a diferença entre luz monocromática e luz policromática.
O que é luz monocromática?
A luz monocromática é a luz que possui um único comprimento de onda. Portanto, luz monocromática é radiação monocromática, ou seja, radiação de frequência constante.
Assim, o olho humano percebe a luz monocromática como uma única cor espectral. Simplificando, a luz monocromática é aquela que identificamos como uma cor.
Abaixo você pode ver uma tabela na qual as diferentes cores estão relacionadas às suas propriedades ópticas correspondentes:
| Cor | Comprimento de onda (nm) | Frequência (THz) | Energia (eV) |
|---|---|---|---|
| roxo | 380 – 450 | 670 – 790 | 2,75 – 3,26 |
| Azul | 450 – 485 | 620 – 670 | 2,56 – 2,75 |
| ciano | 485 – 500 | 600 – 620 | 2,48 – 2,56 |
| Verde | 500 – 565 | 530 – 600 | 2,19 – 2,48 |
| AMARELO | 565 – 590 | 510 – 530 | 2.10 – 2.19 |
| Laranja | 590 – 625 | 480 – 510 | 1,98 – 2,10 |
| Vermelho | 625 – 780 | 385 – 480 | 1,65 – 1,98 |
Tenha em mente que não existe monocromaticidade pura, então a luz monocromática é uma característica ideal. Na realidade, a luz monocromática é sempre composta por radiações de diferentes comprimentos de onda, embora sejam praticamente iguais e por isso é considerada monocromática.
Monocromadores leves
Existem basicamente três instrumentos que permitem separar a radiação eletromagnética de acordo com seu comprimento de onda e, portanto, obter luz monocromática. Esses instrumentos são prismas, redes de difração e filtros ópticos.
Prisma
Um prisma óptico divide a luz em diferentes cores espectrais. Ou seja, um prisma curva a luz que incide sobre ele em diferentes feixes de luz dependendo do seu comprimento de onda, de modo que separa a luz incidente em diferentes feixes de luz monocromática.
Assim, o prisma aproveita a propriedade óptica de que o índice de refração do vidro depende do comprimento de onda, portanto a luz sai do prisma em um ângulo diferente dependendo do comprimento de onda.
Grade de difração
As grades de difração são feitas de fios de certa espessura localizados a uma certa distância. Assim, uma rede de difração difrata a luz em diferentes direções dependendo do comprimento de onda da radiação. Desta forma, é possível separar a radiação eletromagnética incidente em diferentes feixes de luz dependendo do seu comprimento de onda.
Esses tipos de instrumentos ópticos são frequentemente usados em espectrometria como elementos monocromadores.
Filtro óptico
Um filtro óptico é um material que absorve luz de uma determinada faixa de comprimento de onda e permite a passagem de luz de um comprimento de onda específico.
Portanto, luz monocromática pode ser gerada se for utilizado um filtro óptico com uma faixa de comprimento de onda muito pequena. O filtro óptico absorverá toda a radiação incidente exceto aquela que possui o comprimento de onda desejado, obtendo assim luz monocromática.
Luz monocromática e luz policromática
Nesta seção veremos a diferença entre luz monocromática e luz policromática, pois são dois conceitos físicos intimamente relacionados.
A luz policromática é a luz que emite radiação eletromagnética de diferentes comprimentos de onda. Em outras palavras, a luz policromática é um conjunto de radiações eletromagnéticas de diferentes frequências.
Portanto, a diferença entre a luz monocromática e a luz policromática é o número de comprimentos de onda. A luz monocromática tem um único comprimento de onda, enquanto a luz policromática é composta de diferentes comprimentos de onda.
Usando luz monocromática
Por fim, veremos para que serve a luz monocromática, pois além da definição de luz monocromática, também é útil conhecer suas aplicações para melhor compreender seu significado.
A luz monocromática é usada na técnica de análise espectroscópica, que envolve a exposição de uma amostra de material à radiação monocromática e a medição da quantidade de radiação que ela absorve. Então, a partir do gráfico de absorção versus frequência da radiação monocromática, podemos determinar a composição do material. Este princípio é utilizado na operação do fotocolorímetro.
Além disso, a luz monocromática é um tipo de luz utilizada em muitos instrumentos ópticos, como fotocolorímetro, espectrofotômetro, espectrofluorímetro, espectrômetro, etc.