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Dr. José Dirceu Vollet Filho é físico, mestre e doutor em Física Aplicada, e pesquisador do CEPOF – INCT - IFSC/USP
O Centro de Pesquisa em Óptica e Fotônica (CEPOF) – INCT – IFSC – USP, coordenado pelo Prof. Dr. Vanderlei Salvador Bagnato, sendo composto por um grupo seleto de pesquisadores que trabalham e diversas linhas de pesquisas, e dedicam-se também a área de difusão científica em diversas ações, dentre elas está o ensino da ciência nas escolas, e ao público em geral.
Neste texto educativo, o pesquisador do CEPOF – INCT – IFSC – USP, Dr. José Dirceu Vollet Filho, ensina sobre o importante tema educativo, ou seja: : Por que as cores mudam sob a água ? Vamos aprender mais com ele ?
Você já deve ter percebido que, quando mergulha, ou quando vê imagens do mundo subaquático, vê cores diferentes das que você vê fora da água. Ao afundar até grandes profundidades, essas cores mudam mais e mais, em geral assumindo tons mais azulados e perdem os tons de vermelho e laranja. Por que será que isso acontece?
O motivo é que a luz interage com a matéria! A principal dessas interações é a chamada absorção de luz, quando a energia carregada pela luz é absorvida ou incorporada nas moléculas. Essa interação é que permite que nós possamos enxergar (pois a luz é absorvida por moléculas específicas em células especiais dos nossos olhos), é o que permite às plantas produzirem energia (pois essa absorção ocorre na clorofila das folhas), gerar fotografias (pois a luz é absorvida pelos detectores das câmeras fotográficas), o aquecimento que sentimos sob o Sol (onde as moléculas da pele absorvem a radiação solar, gerando vibração e, portanto, energia térmica), e até tratar doenças (ativando medicações ou provocando reações químicas especificas nas células dos tecidos doentes ou alterados).
Parece natural para nós que os objetos coloridos ou opacos absorvam luz, já que eles impedem muitas vezes que nós vejamos através deles já que, ao absorver luz, impedem que ela atravesse o material. Porém, objetos transparentes para nossos olhos as vezes absorvem luz visível, ou parte dela, mesmo que em poucas quantidades parecem
completamente transparentes. Este efeito é uma das causas para não vermos o fundo dos oceanos ao olhar da superfície da água, ou porque muitas camadas de vidro impedem que vejamos através deles, embora camadas mais finas de água ou vidro possam ser completamente transparentes.
Mas o que isso tem a ver com a mudança de cores de objetos em grandes profundidades de água? Tudo! Essa mudança acontece porque a água absorve muito pouco as frequências de luz na região visível, e por isso consideramos a água transparente... mas diferentes cores (que representam diferentes frequências) são absorvidas de forma diferente!
Essas frequências então relacionadas com as cores de forma que quanto maior a frequência, mais próxima da porção violeta ou azul da luz, e quanto menor a frequencia, mais próximo da porção vermelho alaranjada da luz (pense na sequência do arco íris!)
O que ocorre na água é que, embora todas as cores da luz visível sejam pouco absorvidas, as porções mais próximas da região vermelha são levemente mais absorvidas que as outras, e isso faz com que, conforme aprofundamos um objeto em grandes quantidades de água, a luz que chega da superfície tem cada vez menos porções avermelhadas. Por isso, o fundo da água tem sempre tons mais azulados, e o amarelo fica ressaltado, mas os tons alaranjados e avermelhados são pouco vistos.
Este fenômeno é muito importante para determinar, por exemplo, que cores devemos utilizar para objetos que precisam ser visíveis em profundidade (como roupas de mergulho e objetos salva vidas), e também como a presença de objetos pode afetar o ambiente para os seres vivos que vivem nas profundezas, afinal, objetos podem ser confundidos com predadores ou presas, confundir animais, e afetar até mesmo o ecossistema!
Este é apenas um exemplo de como aspectos científicos importantes podem ser compreendidos de forma simples, e de como a compreensão dos elementos diversos a partir da ciência afetam de forma relevante nossa vida!
Saiba mais sobre os temas educativos e de difusão científica acessando a página do CEPOF – IFSC – USP na internet. Encontre muitos temas e vídeos educativos e super interessantes lá!
Fontes: Dr. José Dirceu Vollet Filho é físico, mestre e doutor em Física Aplicada, e pesquisador do CEPOF-INCT - IFSC/USP; Ms. Kleber Jorge Savio Chicrala – Difusão Científica e Jornalismo Científico – CEPOF – INCT – IFSC – USP; Prof.Dr. Vanderlei Salvador Bagnato – Coordenador do CEPOF – INCT – IFSC – USP