Maneiras de pensar sobre a luz

Você provavelmente já ouviu duas formas diferentes de se falar sobre a luz:

• existe a teoria da "partícula", expressa em parte pela palavra fóton;
• existe a teoria da "onda", expressa pelo termo onda de luz.

Na Grécia antiga, as pessoas pensavam que a luz fosse uma corrente de partículas minúsculas e, além disso, que a luz viajava em linhas retas e rebatia num espelho assim como uma bola rebate numa parede. Ninguém tinha realmente visto partículas de luz, mas até hoje é fácil explicar o porquê desta teoria. As partículas podiam ser muito pequenas ou se moviam muito rapidamente para serem vistas ou, talvez, para que os nossos olhos vissem através delas.

A idéia de onda de luz veio de Christian Huygens, que propôs no final do século XVII que a luz atuava como uma onda em vez de uma corrente de partículas. Em 1807, Thomas Young retomou a teoria de Huygens, mostrando que quando a luz passa por uma abertura bem estreita, ela consegue se espalhar e interferir na luz que estiver passando por outra abertura. Young iluminou uma fenda bastante estreita e o que ele viu foi uma brilhante barra de luz que correspondia à fenda, mas ele não viu só isto. Ele também notou luz adicional, não tão brilhante, ao redor da barra. Se a luz fosse uma corrente de partículas, esta luz adicional não estaria ali. Esta experiência sugeriu que a luz se espalhava como uma onda. Na verdade, um raio de luz sempre irradia para fora.

Albert Einstein avançou ainda mais na teoria da luz em 1905. Ele refletiu sobre o efeito fotoelétrico, no qual a luz ultravioleta atinge uma superfície e faz com que elétrons sejam emitidos da superfície. A explicação de Einstein foi a de que a luz era feita de uma corrente de pacotes de energia chamados fótons.

Os físicos modernos acreditam que a luz pode se comportar tanto como partícula quanto como onda, mas também reconhecem que esta visão é uma explicação simplista de algo mais complexo. Neste artigo falaremos da luz como ondas, porque elas explicam melhor a maioria dos fenômenos que os nossos olhos podem ver.