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Quantas cores tem o arco-íris?

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Biologia, Ciência, Cultura, Engenharia, Evolução, Exploração espacial, Fí­sica, Livro dos Por quês, Mitos Desmascarados, Quí­mica, Tecnologia
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Estava eu na minha sala hoje, quando dois alunos chegaram e me pediram para intermediar uma aposta (não com essas palavras, óbvio). A  aposta girava em torno de quantas cores há no arco-íris. Um deles estava triunfante que eram sete. Mas a Natureza é mais ardilosa do que eles imaginavam. Infelizmente, o aluno perdeu a aposta, e veremos o motivo em mais um capítulo do Livro dos Por quês.

O mundo parece que faz sentido, e faz até certo ponto. O problema é quando nossa mania de interferir no que vemos acaba nos dando ideias pré-concebidas, sem examinar detidamente o que está efetivamente acontecendo. Segundo a tia Teteca do primário, o espectro solar (vulgarmente chamado de arco-íris) é formado por 7 cores. A saber: vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil e violeta. Simples, não? É isso que vemos cada vez que vemos o arco-íris, não? É inegavelmente as cores que vemos quando a luz solar refrata nas gotículas de água suspensas na atmosfera, certo?

Errado!

Quando o aluno me perguntou quantas cores formavam o arco-íris, eu peguei uma folha de papel e desenhei:

Ele ficou com expressão estranha. Então olhou pra mim e perguntou: "Oito? Como assim oito?" Só então eu percebi que tinha mostrado o papel de forma errada. O que eu queria mostrar era:

O que é isso? O símbolo do Infinito, ora essa. Mas, antes de explicar o porquê, vamos aos fatos. De onde surgiu essa história que o espectro solar tem 7 cores? De Isaac Newton. Por quê? Por pura pseudociência: a numerologia. Acontece que Newton era meio místico e adorava brincar de alquimista, tarô, astrologia e numerologia. Até teologia ele estudava. Então, ele inferiu que havia 7 cores, como havia os 7 sábios da Grécia, os 7 Pecados Capitais e as 7 Virtudes – 3 Teologais e 4 Cardinais, já que o 3 é o número divino e 4 é o número terreno –, etc. Newton, assim como Kepler, defendia que havia uma música das esferas, um conceito mais poético, digamos assim, do que realmente fidedigno ao que acontece na Natureza. Assim, tomando por base a escala musical, Newton estabeleceu que há 7 cores no espectro solar e pronto, acabou-se.

Só que essas cores não estão lá.

Mas eu VEJO as 7 cores, como assim elas não estão lá?

Não, você não vê. Você pensa que vê. Da mesma maneira que você pensa que vê uma luz branca, mas não vê. Isso envolve conhecimentos de Física, Química e Biologia.

Primeiro de tudo: O que é a luz branca? Crianças…?

Luz branca é a soma de todas as cores do espectro solar.

Sim, mas não é tudo isso. Vamos traduzir isso em comprimentos de onda. Tomemos a teórica composição da luz branca: do vermelho ao violeta. A luz vermelha começa com comprimento de onda igual a 740 nanometros (740 nm). A luz violeta termina com comprimento de onda igual a 380 nm (estou levando em conta uma escala decrescente em termos de comprimento de onda). Esta é a ridícula faixa que as pessoas normais enxergam. Daltônicos têm uma seria dificuldade de diferenciar algumas cores e já veremos o porquê disso, em nível de óptica.

O famoso disco de Newton mistura essas cores fazendo com que o disco fique branco (como no vídeo abaixo).

Mas de onde vêm essas cores? Simples: da sua cabeça. Cores não existem no mundo real (ou o que quer que seja isso, pois nunca vivi em um). O que acontece é que nosso cérebro só sabe interpretar uma curta banda de comprimento de onda. Esta banda é dividida em vários setores, o que chamamos "cores". Essas cores simplesmente são apenas a informação que o cérebro tenta interpretar, mas se embanana todo. Aliás, vejam que interessante: os discos dos filmes no VocêTubo (e muitas vezes feito artesanalmente) não ficam totalmente brancos. No filme acima vemos pululando por instantes as cores, mesmo que esmaecidas. Isso é devido ao efeito estroboscópico, o mesmo efeito que lhe dá a impressão que os pneus dos carros e bicicletas giram para trás, enquanto os respectivos veículos estão andando pra frente. Feitiçaria? Não, Ciência!

Outros animais evoluíram de formas diferentes. Enquanto corujas enxergam em infravermelho (em uma frequência inferior ao vermelho), alguns insetos enxergam em ultravioleta. O mundo para eles é bem diferente e o arco-íris não terá 7 cores nem aqui nem na China.

Se você estudou um Ensino Médio decente, sabe que as luzes são apenas uma perturbação nos campos elétricos e magnéticos. Não por acaso elas são chamadas radiações eletromagnéticas (como o micro-ondas que esquenta sua comida e o ultravioleta que lhe dá câncer de pele. Deixei sua vida mais feliz, não?). Essa perturbação é causada, entre outros motivos, pelo modo como os elétrons dos átomos se comportam. Simplificando E MUITO o postulado de Bohr, estamos acostumados a dizer que ao ceder uma certa quantidade de energia a um elétron, ele pula pro próximo nível energético. Mas é um sistema instável e ele volta pra sua camada, devolvendo a energia sob a forma de fótons (visíveis ou não). Só que o postulado de Bohr não é nada disso. É uma série de equações matemáticas que não parecem fazer sentido, o que não fará diferença se simplesmente ignorarmo-nas no presente artigo.

O que acontece na realidade é que somos adestrados a ver as cores do arco-íris. Olhem de novo pra imagem de abertura, que eu deixei em tamanho maior aqui embaixo:

Primeiramente, todas as "luzes" emitidas pelo Sol penetram (epa!) na atmosfera. Ela sofre o fenômeno de refração e atravessa o ar. Ilumina as moléculas de ar, as quais absorvem certa quantidade de energia luminosa. Assim, sobra a cor complementar: o azul.

A luz continua viajando e refrata em gotículas de água na atmosfera. Cada uma das emanações eletromagnéticas tem comprimento de onda e frequência bem definidas e característica de cada uma delas. Assim, a velocidade muda e mediante isso, elas tomam caminhos diferentes. Foi o que Newton demonstrou com seus prismas. Então, vem a maior trapaça em termos de óptica: Newton disse que havia 7 cores e todo mundo comprou a ideia. Acontece que, de acordo com Newton, há as cores azul e anil (ou índigo). As pessoas PENSAM que elas estão lá. Olhem na imagem acima e tentem diferenciar. Azul e anil (ou índigo, tanto faz) são a mesma cor! E sobre o verde e o laranja, que podemos dizer?

Sabemos que as cores (e qualquer tipo de onda) guardam as suas identidades. Por isso que as luzes de diversas cores não se misturam. elas estão lá, mas podem ser facilmente separadas. Elas não se combinam e sim mantém as suas características.

Façamos um teste: Pegue uma lâmpada de luz vermelha. e acenda sobre uma superfície branca. A superfície branca é capaz de refletir todas as cores, mas tendo só a cor vermelha, apenas ela será refletida. A superfície fica vermelha.

2º Teste: faça o mesmo procedimento com a luz amarela. A superfície fica, então, com a luz amarela. Alguma dúvida até aí? Ótimo, preparem-se pro próximo teste.

Incidam sobre esta superfície a luz vermelha E amarela. O que obtemos? Luz laranja? Ótimo! Então, a luz laranja é a soma da luz vermelha e a amarela. Lembram-se de cores primárias, azul, amarelo e vermelho? Pois é. Então, fica a pergunta: Que diabos é aquele laranja (cor secundária) no espectro solar, senão a interação do vermelho com o amarelo? O mesmo vale pro verde, que seria a interação do azul com o amarelo.

Mais um teste? Voltemos às cores vermelha e amarela. Pegue uma folha vermelha e faça o teste com a luz vermelha e amarela. O que acontece? Repita com uma folha amarela. Agora, o terceiro e mais importante teste: faz o teste com uma folha verde. O que acontece? Nada. Ela absorve o vermelho e amarelo e só é capaz de refletir a cor verde. Há alguma cor verde no experimento? Não? Conseguem me dizer oque vai acontecer?

As cores não estão num único comprimento de onda. Não temos condições de fazer qualquer diferença. São chamadas "bandas". O vermelho está compreendido entre 620 e 740 nanometros, por exemplo. Se eu fosse indicar qualquer comprimento de onda, eu não teria 7, 17, 27, 37 ou 2867. Teria vários comprimentos de onda que variam de 620 até 740 e se levarmos em consideração todas as cores, com todas as suas faixas de comprimento de onda, eu terei uma variação imensa, que tenderá ao infinito! Por isso eu escrevi o símbolo de infinito no papel. Mas muito mal conseguimos discernir algumas cores. Tentamos ver as 7 cores do arco-íris, mas nunca as veremos. Nosso cérebro faz um imenso balé neuroquímico para forçar esta percepção, mas perante a um exame frio, ainda que bem iluminado, vemos que as coisas são muito mais complexas que um simples arco colorido que nos encanta cada vez que o vemos, e intuímos o que seria preciso para chegar até o seu final para termos um pote de ouro.

Mesmo porque, se ovelhas elétricas sonham, cientistas não seriam diferentes.

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2 Pings to "Quantas cores tem o arco-íris?"

  1. Blog do Lucho disse:

    Novidade no blog: Top 7…

    Afinal, são 7 as notas musicais. São 7 as cores do arco-íris (ou não). São 7 os sábios da Grécia. São 7 os mares. São 7 os sacramentos….

  2. Nós podemos ver o som? » Ceticismo.net disse:

    [...] Há uma coisa estranha com a luz: quando ela sai de um meio e vai pro outro, ela sofre um desvio. Este desvio de rota chama-se "refração" é é devido a uma mudança na velocidade de propagação. As cores do arco-íris são devidas à luz branca que se refrata, e como cada cor tem seu próprio comprimento de onda, a velocidade muda diferentemente e, portanto, haverá maiores e menores desvios, e as cores se mostram com toda a sua glória (ver Por que a noite é escura? e Quantas cores tem o arco-íris?) [...]


14 respostas para "Quantas cores tem o arco-íris?"

  1. 1. ANUBIS1313 disse:

    Tudo bem… eu nunca consegui enxergar as sete cores mesmo, pensei que fosse um problema oftalmológico, obrigado, André !! Porém, ficou a dúvida… realmente não há pote de ouro no fim do arco-íris??? Ou você tem alguma empresa de prospecção e, sorrateiramente, fica fazendo exploração sempre que surge um novo arco-íris??

    Administrador André respondeu:

    A Foxconn tem uma divisão de Leprechauns para cuidar disso.

    reinaldo respondeu:

    @ANUBIS1313, Eu também nunca vi mais de quatro cores no arco-íris, ainda bem que não sou o único.
    Sempre quis saber quem era o maluco que inventou essa de sete cores, e ninguém me dava a resposta.
    Valeu André, pela explicação

  2. 2. skin disse:

    Por favor, devolva a minha infância!!!!

    Desde pequeno eu tinha certeza das 7 cores do arco-íris.

    Mais um excelente artigo. O Livro dos por quês é sempre muito útil para compreender coisas que achamos que compreendemos, mas na verdade não fazemos a mínima ideia (tsc, maldito acordo ortográfico).

    Valeu André!

  3. 3. Apocalyptica disse:

    Não podemos falar que o arco-iris tem 16 milhões de cores?

    Pow, André. Gostava tanto do VLAVAAV que o Beakman me ensinou.

  4. 4. Jean Kássio disse:

    Seria interessante se ‘existisse’ uma cor que nossos olhos não pudessem enxergar e que os cientistas conseguissem criar algo para que enxergássemos este, seria como ver Deus, hahaha.

  5. 5. Nihil Lemos disse:

    Para mim nem sete cores o arco-íris tem :P Isso porque não vejo muita diferença entre o azul, anil e violeta no arco-íris em si.

  6. 6. Breno Bernardes disse:

    Acreditem, as mulheres conseguem ver essas 7 cores, pois só elas conseguem diferenciar bege claro, caqui e marfim.kkkkkkkkkkkkk

    Administrador André respondeu:

    http://2.bp.blogspot.com/_yDvHfnaZzSQ/TUFlxsWv5YI/AAAAAAAAEuc/2_LCynbbjJs/s1600/www.sussegado.com.br+Gr%25C3%25A1fico+Cores.jpg

    Breno Bernardes respondeu:

    HAHAHAHAHAHAHAHAHAHAHA!!!

  7. 7. Mari. disse:

    Ainda me eh muito abstrato o entendimento de não haver cores (já discuti muito no colegial com os professores de física), pois fico a pensar que nada do que vejo eh real e novamente vem a física para dizer: realmente, nada eh real, começa que você enxerga ao contrario e tal. Enfim, imagino o no que deu nas mentes dos alunos >_<

  8. 8. sergiobiju disse:

    puxa! belo texto, por isso é tão difícil construir e polir espelhos de telescópios, principalmente os de refração (aqueles em que a luz atravessa as lentes) por causa do comprimento de ondas, Sir Isaac Newton, é que aperfeiçoou o telescópio, construindo o telescópio refretor. com espelhos que refletem a luz até uma ocular. :mrgreen:

  9. 9. Ale disse:

    Esse problema nos telescópios refratores(com lentes),se chama aberração cromática e é causado pelo índice de refracao da lente ser diferente para cada comprimento de onda,causando uma imagem borrada na ocular.É possível corrigir esse problema usando uma lente biconvexa,chamada acromática.

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