O vermelho nas luzes de sinalização é mera convenção?
30 de junho, 2021 às 20:12 | Postado em Atmosfera, Eletromagnetismo, Óptica, Radiação
Respondido por: Prof. Fernando Lang da Silveira - IF-UFRGSCaro professor Lang
Eu sou engenheiro e descobri recentemente o Pergunte ao CREF. Tenho aprendido muito no site e quero deixar os parabéns por essa iniciativa.
Gostaria de saber se existe uma razão além da mera convenção para se adotar em sinalizadores luminosos (por exemplo os sinalizadores em torres, edifícios altos) a luz vermelha.
Antecipadamente agradeço a resposta.
Existe uma razão objetiva para o uso de luzes vermelhas em sinalizadores que devem ser vistos a grandes distâncias. Esta razão é fenômeno do espalhamento (scattering) da luz na atmosfera.
Em uma atmosfera límpida o espalhamento da luz é realizado pelas moléculas de nitrogênio e oxigênio que são muito menores que o comprimento de onda da luz (espalhamento de Rayleigh); gotículas de água e outras partículas, que tem dimensões comparáveis ao comprimento de onda da luz, também fazem espalhamento. A luz é absorvida e em seguida reemitida pelas partículas em direções variadas. A Figura 1 representa esquematicamente um feixe de raios luminosos se propagando no ar e sendo espalhando. Desta forma o espalhamento reduz a intensidade do feixe luminoso primário conforme ele se propaga.
Entretanto a intensidade do espalhamento diminui quando o comprimento de onda da radiação luminosa aumenta (ou a frequência diminui). Esta dependência é inversamente proporcional à quarta potência do comprimento da luz no caso do espalhamento de Rayleigh; no caso de partículas com dimensões semelhantes ao comprimento de onda da luz a intensidade do espalhamento é inversamente proporcional ao comprimento de onda.
Dessa forma, como a luz vermelha é a que tem maior comprimento de onda do que as demais radiações visíveis, ela é a menos espalhada na atmosfera e assim a menos atenuada pela distância entre a fonte luminosa e o observador.
OBSERVAÇÃO: de maneira sintética pode-se afirmar que as luzes nos sinalizadores são vermelhas pela mesma razão que o céu é azul. Vide a seção Por que o céu é azul? em As cores da lua cheia.
Outras postagens sobre Espalhamento de Rayleigh.
“Docendo discimus.” (Sêneca)
Professor Lang, excelente postagem! As luzes amarelas para farol de carro, são mais eficientes que as brancas e as azuis? Por esse mesmo motivo? Porque a tendência nos carros tem sido trocar as amarelas por brancas. Obrigado!
Essa discussão sobre o vermelho é válida para sinalizadores em distâncias grandes. Os faróis de automóveis tem objetivo de iluminar em pequenas distâncias. Possivelmente as trocas de lâmpadas em faróis tem relação com outros fatores.