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Isaac Newton

Newton construiu uma teoria simultaneamente corpuscular e mecânica para a luz. Embora seus primeiros experimentos o levassem para uma teoria corpuscular consistente, como veremos a seguir, seus experimentos de interferência obrigam a introduzir também um caráter ondulatório para a luz.

O fenômeno do arco-íris havia sido estudado no século XIV por Thierry de Freiberg. Ele supunha que a luz produzida num prisma era um ``efeito de superfície, uma distorção gerada na interface ar/vidro, e não uma decomposição da luz.

Newton realizou, durante seu retiro de 1665, experiências com prismas. Eis seus principais resultados:

I.
A luz passa pelo prisma e gera um ``espectro'' colorido.
II.
Prismas perpendiculares alongam o espectro na largura, mas não modificam os desvios angulares das diversas cores.
III.
Com uma fenda separando uma faixa ''monocromática'' do espectro, passou esta faixa por um segundo prisma e não houve alteração, seu desvio era igual ao do primeiro prisma.
IV.
Colocou prismas com orientações opostas no mesmo plano: o segundo prisma recompõs a luz branca! Isto corrobora a hipótese de que a luz branca seja composta de diferentes cores, cada qual com um índice de refração.

Conseqüentemente, uma determinada cor, o vermelho, por exemplo, permanece vermelho também ao passar em um segundo prisma, sem que se produzam novas cores. A conclusão de Newton é de que as cores geradas em um prisma em que incide luz branca não são um efeito das superfícies e que a luz branca é composta das várias cores.

Estes resultados são apresentados na Royal Society em 1672, acompanhados (talvez desnecessariamente) de uma hipótese corpuscular para a luz. Robert Hooke, então secretário desta prestigiosa sociedade, era partidário da teoria ondulatória da luz. Newton repete as experiências, mas enfrenta violenta oposição. Talvez atingido em sua auto estima, Newton, em carta a um colega afirma que: ``...tenho a intenção de não mais me ocupar da filosofia natural ...''

Três anos mais tarde, ele faz nova exposição na Royal Society, sobre suas experiências sobre cores e lâminas finas, encontrando de novo forte oposição. Newton não publica mais nada por 10 anos, mas retorna à ciência com uma obra de grande peso, graças ao estímulo de Halley, o Principia Mathematica (1686). Além de sua teoria mecânica geral, há o esboço de uma teoria também mecânica da luz. O Principia foi acolhido com grande sucesso. Mesmo assim, Newton somente se atreveu a publicar seus trabalhos de ótica muito mais tarde, no livro Opticks.

A seguir, um esboço da teoria mecânica da luz de Newton.



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