Há uma riqueza de evidências demonstrando a natureza da luz da onda. Aqui estão alguns dos exemplos mais proeminentes:
1. Difração: Quando a luz passa por uma abertura estreita ou em torno de um obstáculo, ela se espalha e cria padrões de interferência. Este fenômeno, conhecido como
difração , é uma marca registrada de ondas.
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Experimento: Brilhe um feixe de laser através de uma fenda estreita. Você observará um padrão de faixas brilhantes e escuras em uma tela atrás da fenda, que é o padrão de difração. Esse padrão não pode ser explicado pela luz viajando em linhas retas.
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Exemplo todos os dias: A maneira como a luz solar corre através de lacunas nas cortinas ou as cores cintilantes que você vê em uma bolha de sabão são exemplos de difração.
2. Interferência: Quando duas ondas se encontram, elas podem se reforçar (interferência construtiva) ou se cancelar (interferência destrutiva). A luz exibe esse comportamento.
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Experimento: Shine duas fontes de luz coerentes (por exemplo, vigas a laser) em uma tela. Você verá um padrão de bandas brilhantes e escuras alternadas, conhecidas como franjas de interferência . Esse padrão é evidência das ondas que interferem entre si.
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Exemplo todos os dias: As cores iridescentes vistas nas penas de um pavão ou no filme fino de óleo na água são causadas pela interferência de ondas leves.
3. Polarização: As ondas leves são ondas transversais, o que significa que as oscilações ocorrem perpendiculares à direção da propagação das ondas. A luz pode ser polarizada, o que significa que as oscilações estão confinadas a um plano específico.
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Experimento: Passe a luz não polarizada através de um filtro polarizador. O filtro permite apenas ondas leves que oscilam em um plano específico, criando luz polarizada. Esse comportamento é característico das ondas transversais, que a luz é.
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Exemplo todos os dias: Os óculos de sol polarizados reduzem o brilho, bloqueando a luz polarizada horizontalmente refletida nas superfícies como água ou neve.
4. Efeito Doppler: O efeito Doppler é a mudança na frequência de uma onda devido ao movimento relativo entre a fonte e o observador. A luz exibe esse efeito.
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Experimento: Observe a luz de galáxias distantes. A luz é vermelha (deslocada para frequências mais baixas) porque as galáxias estão se afastando de nós.
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Exemplo todos os dias: A sirene de uma ambulância que se aproxima soa mais alta (frequência mais alta) do que quando está se afastando de você. Este é o efeito Doppler aplicado às ondas sonoras.
5. O espectro eletromagnético: A luz faz parte do espectro eletromagnético, que inclui ondas que variam de ondas de rádio a raios gama. Todas essas ondas são fundamentalmente as mesmas, diferindo apenas em sua frequência e comprimento de onda. Esse amplo espectro suporta ainda a natureza da onda da luz.
Embora a luz possa se comportar como uma onda, também existem situações em que exibe propriedades semelhantes a partículas (fótons). Esta natureza dupla da luz é conhecida como
dualidade de partículas de onda , um conceito central na mecânica quântica.