Você já se perguntou como a luz encontra seu caminho até seus olhos? Ela origina-se de uma coisa extraordinária chamada fonte de fótons. Fóton: Uma Pequena Unidade Individual Que Carrega Tanto Luz Quanto Energia Esses pequenos 'coisinhos' são incríveis pois se movem à velocidade da luz! Neste ponto, podemos aprender tudo sobre fótons — do que eles são feitos e de onde vêm os feixes. Bem, então vamos lá ver alguma luz! ...
Físicos pensam na luz e na energia como sendo formadas por partes minúsculas chamadas fótons. Eles são como pequenos corredores que percorrem o espaço. São produzidos quando partículas carregadas, como elétrons e prótons, colidem com outros elétrons ou positrões. As partículas contrárias, ao colidirem, então produzem fótons. Por exemplo, a fonte mais significativa de fótons é o sol. O sol emite energia sob a forma de fótons pelo espaço vazio até a Terra, que percebemos como luz e calor. A ausência do sol e seus fótons tornaria nosso mundo um lugar frio e escuro!
A maioria dos fótons não é criada de forma igual e este é um processo importante para se observar. Existe um chamado de emissão espontânea. Isso ocorre quando um elétron em um nível de energia mais alto retorna a um dos níveis inferiores, emitindo um fóton. Imagine um balão que foi inflado — agora, imagine-o estourando — ele libera energia! Esse processo é chamado de emissão estimulada e é uma segunda maneira pela qual os fótons são produzidos. E é exatamente isso o que ocorre nos lasers. Enquanto isso, nos Lasers, os fótons viajam em uma única direção, fazendo com que outros átomos liberem mais fótons. Isso concentra a luz em um feixe intenso e poderoso, como podemos ver quando um ponteiro laser brilha!
Muitas das melhores luzes que temos estão em nossos laboratórios e hospitais. Uma fonte de feixe intenso poderia ser realizada por um síncotron, chamado assim por ser uma luz muito brilhante. É uma máquina única porque gera luz através de aceleradores de elétrons quase à velocidade da luz e curvas graças a ímãs. E isso gera muitos, muitos fótons que os pesquisadores podem observar para examinar vários materiais e coisas vivas minúsculas em tamanhos muito pequenos. É como se os cientistas tivessem recebido um super-olho mágico baseado em luz que lhes permite ver coisas em tamanhos menores do que nosso cérebro pode sequer compreender.
A única coisa é… fótons são bolas muito estranhas e vêm com algumas peculiaridades! Não é revelado peso, mas sim energia. Isso significa que eles podem viajar leve. Interessantemente, fótons podem ser tanto partículas quanto ondas (o quântico de uma onda). Eles refletem cores e cada cor tem um comprimento de onda diferente. Isso ocorre porque luzes de cores diferentes se movem de maneiras diferentes - por exemplo, a luz vermelha tem um comprimento de onda maior do que a luz azul, então quando as luzes vermelha e azul são emitidas juntas, elas se movem em ritmos separados. E essa combinação de cores é o que nos faz ver um arco-íris!
Fótons podem ser criados na natureza, como fótons do sol, ou são produzidos artificialmente com uma tecnologia mais sofisticada baseada em lasers e sincrotrons. Eles também podem ser capturados por outras coisas, como plantas e vários materiais que os convertem em diferentes formas de energia (por exemplo, química no caso de uma planta crescer ou elétrica que fornece energia para nossos dispositivos). Isso é significativo porque mostra como a energia pode se converter de uma forma para outra.
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