Por que vemos a luz do laser verde no céu e não vemos a luz do laser vermelho?
7 de dezembro, 2014 às 19:51 | Postado em Óptica, Percepção: Teoria das cores, visão, audição, ..., Radiação
Respondido por: Prof. Fernando Lang da Silveira - www.if.ufrgs.br/~lang/Olá professor Fernando Lang da Silveira.
Um aluno meu perguntou na última aula por que não conseguimos ver o caminho percorrido do laser vermelho, aquele de camelô, no ar e com o laser verde sim. Confesso que nunca vi um desses e ele irá levar na próxima aula para apontarmos para as poucas estrelas que conseguimos ver aqui na região metropolitana de Porto Alegre.
Como não soube responder a pergunta a encaminho ao senhor.
Muito obrigada!
A razão pela qual é possível se enxergar um feixe de luz atravessando o ar transparente é o ESPALHAMENTO (scattering) da luz pelas moléculas de ar e por particulados (gotículas de água e/ou resíduos de poluição atmosférica) em suspensão no ar. O ESPALHAMENTO que pode acontecer no ar límpido de uma noite propícia para a observação das estrelas, quando se utiliza um laser verde para apontar as estrelas, é o ESPALHAMENTO DE RAYLEIGH produzido então pelas moléculas do ar.
O ESPALHAMENTO da luz é decorrente de que os pequenos corpos (como moléculas e particulados), ao absorverem parte da luz incidente, a reemitem em direções diferentes da direção de incidência, tornando assim o meio atmosférico luminoso na região onde ocorre o espalhamento.
O ESPALHAMENTO DE RAYLEIGH produzido pelas moléculas do ar (e também o espalhamento de Tyndall produzido por particulados maiores do que as moléculas) é mais intenso para os comprimentos de onda menores. Um laser vermelho opera com um comprimento de onda de cerca 650 nm e um laser verde com um comprimento de onda de cerca de 530 nm. Pode-se demonstrar que o espalhamento do verde é superior a 2 vezes a intensidade do vermelho para a mesma intensidade da radiação que viaja no ar.
Adicionalmente a visão humana é cerca de 9 vezes mais sensível para o verde do que para o vermelho conforme informa o gráfico abaixo.
Desta forma se usarmos um laser verde e um laser vermelho de mesma potência, OBJETIVAMENTE teremos cerca de 2 vezes mais luz verde espalhada do que para o vermelho. Além disso, SUBJETIVAMENTE, em decorrência dos nossos mecanismos de percepção visual, a luz verde será cerca de 9 vezes mais intensa do que a vermelha. Portanto, o resultado final em nossa percepção é que o verde se apresentará cerca de 20 vezes mais intenso do que o vermelho.
Sintetizando, há uma razão FÍSICA (objetiva) e uma razão PSICOFÍSICA (subjetiva) para que o feixe de um apontador laser seja muito visível no ar noturno enquanto o vermelho menos perceptível. Adicionalmente é usual que laser verde seja mais potente do que vermelho e então com mais razão ainda o primeiro será mais perceptível do que o segundo.
Veja mais sobre ESPALHAMENTO em nosso artigo As cores de Lua Cheia.
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“Docendo discimus.” (Sêneca)
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No vácuo nenhum feixe seria perceptível ?
Para se ver o trajeto de um feixe luz deve acontecer espalhamento da luz e este é impossível no vácuo.
Olá, professor Lang!
Bem interessante esta resposta. Agora, me senti até com vontade de estudar mais sobre o assunto. rsrs
Obrigado por compartilhas teus conhecimentos online.
Abraços.
Me lembro uma vez, em uma aula de óptica na PUC, que um estudante tinha um laser verde, desses da astronomia e começamos a conversar sobre o por que de visualizarmos o feixe. Chegamos a conclusão de que era devido ao espalhamento, pois na época os quadros eram de giz, e com pó de giz espalhado víamos o rastro do feixe mais forte. Então pegamos uma pequena bomba de vácuo e uma campânula e, enquanto tirávamos o ar de dentro da campânula apontamos o laser. O que se viu foi que, a medida que o ar ia saindo o rastro do laser dentro da campânula ia sumindo. Então ficamos com um feixe de laser entrando na campânula, nenhum feixe visível dentro dela, e um rasto de feixe saindo da campânula. Nisso o professor me solta a seguinte frase: “Sem a luz não enxergamos nada, mas não podemos enxergar a luz”. Chega a ser poético hahahahaha.
Uma vez que a visão humana é bem mais sensível para o verde do que para o vermelho e o azul, a imagem do mundo natural é particular da nossa espécie. Há como registrar ou simular uma imagem como se a sensibilidade da nossa visão fosse similar para as 3 cores básicas?
Não tenho condições de responder pois a visão não se esgota nos aspectos objetivos da sensibilidade dos sensores retinianos. As nossas percepções visuais acontecem no cérebro que recebe as informações processadas e amplificadas pelo restante do sistema perceptivo.
agradeço a voces todos,. aprendi muito neste bate papo,,muito obrigado
Os animais tem cones e batonetes sensíveis ao vermelho, enquanto ao verde não é visível? É correto isso?
Depende do tipo de animal! Existem dezenas de olhos diferentes no reino animal.
Outro motivo pelo qual os lasers verdes são mais visíveis que os vermelhos de cano, é pq os vermelhos de camelo possuem apenas 0.5MW, que é uma potência minúscula.
Os verdes vendidos vem com potência mínima de 5MW, geralmente de 30 a 50mw. Então como é MUITO mais poderoso, seu raio é mais visível.
Um laser verde de 0.5mw igual a potência dos vermelhos de camelo também não seria visível.
Eu mesmo tenho laser vermelho de 50mw onde o deixe é visível a noite.
Possuo um vermelho de 50 mw, dois verdes de 50mw e dois azuis de 1000mw