A Natureza da Luz

  Modelo Corpuscular da luz

Ao estudar os fenômenos luminosos, particularmente aqueles ligados às cores, Isaac Newton elaborou uma teoria sobre a natureza da luz, conhecido como modelo corpuscular da luz. Nela, ele afirmava ser a luz constituída por partículas que, ao serem emitidas por uma fonte luminosa, se propagam no espaço com grande velocidade e em linha reta. O estimulo provocado por essas partículas no nosso sistema óptico seria o responsável pela sensação de visão. Com base nesse modelo, Newton conseguiu explicar, naquela época, fenômenos ópticos como a reflexão da luz, sua refração e a cor dos corpos. Mais tarde foi verificado que esse modelo não era consistente no que se referia à refração, pois a velocidade da luz num meio material como a água é menor do que no ar, e, segundo o modelo de Newton , essa velocidade deveria ser maior. Mais na época não havia condições para medir experimentalmente a velocidade da luz nos meios materiais. Somente em meados do seculo XIX, Leon Foucault, conseguiu fazer essa medição e constatou que a velocidade da luz na água é menor do que no ar. Criou, com isso, condições favoráveis para que os defensores do modelo ondulatório da luz rejeitassem o modelo corpuscular da luz.

Modelo ondulatório da luz

No seculo XVII, o cientista Christian Huygens observou um feixe de luz, ao se cruzar, não se desviavam. Se a luz fosse constituída de partículas, seria natural esperar que elas colidissem e causassem o desvio dos feixes de luz. Assim Huygens propôs a hipótese de que a natureza da luz não seria material, mas estaria relacionada às perturbações do meio entre a fonte de luz e o observador. O comportamento semelhante entre os fenômenos luminosos e ondulatórios fez alguns cientistas proporem um modelo no qual a luz seria um tipo de onda, que recebeu o nome de modelo ondulatório da luz. Embora nesse modelo não houvesse especificação sobre o meio de propagação da onda luminosa, o argumento usado foi suficiente para estabelecer uma divisão entre as opiniões dos cientistas. Thomas Young realizou um experimento decisivo que favoreceu os defensores do modelo ondulatório ocorreu aproximadamente à 200 anos. Nele, Young estudou a ocorrência da difração de uma onda luminosa através de um orifício. 

O comportamento dual da luz

No inicio do seculo XX, entretanto, existiam alguns fenômenos físicos que não podiam ser explicados nem com o modelo corpuscular de Newton nem com o modelo ondulatório. O fenômeno que se conhece hoje por efeito fotoelétrico corresponde à emissão de elétrons pela superfície de um metal

quando este é atingido pela luz. 
O físico alemão Albert Einstein desenvolveu estudos sobre o efeito fotoelétrico e formulou uma hipótese segundo a qual a luz seria constituída 
por partículas sem massa, atualmente denominadas fótons.

Essa hipótese, que propunha um caráter corpuscular para a natureza da luz, foi verificada experimentalmente pelo físico americano Robert Millikan.

Assim, levantou-se novamente a questão: 
Afinal, qual a natureza da luz?

Atualmente, a Física Quântica aceita os dois comportamentos para a luz, a dualidade partícula-onda. Segundo esse ponto de vista, não só a luz, mas também a matéria pode apresentar-se como partículas em certos experimentos e como ondas em outros.