Laser, néon e Times Square

Pat Dugin

Pat Dugin

Ao observarmos os organismos, o planeta, a galáxia que nos abriga, ao sentirmos o vento lambendo a face, vendo o que nos rodeia e o horizonte esquecemos que “tudo é feito de praticamente coisas nenhumas”. O que falta às “coisas nenhumas” em dimensão sobra em número quase infinito. E, depois, há o vazio entre elas – o que parece compacto é afinal um imenso vazio ocupado por átomos, também eles com vazio dentro.

A história do átomo pode ser resumida de forma simples. Começou com Demócrito (460-370 a.C.), filósofo grego, ao constatar a divisibilidade da matéria. À parte última, invisível, chamou átomo. Durante dois mil anos, o conceito/mistério resistiu até ao início do século XIX quando Dalton apresentou o primeiro modelo para tão enigmática partícula – esfera maciça constituinte de toda a matéria. Esta, não passaria de átomos compactados passíveis de combinações.

Modelos atómico da matéria segundo Dalton

Modelo atómico da matéria segundo Dalton

Thomson viria a descobrir uma partícula quase sem massa e de carga elétrica negativa – o eletrão. Nos alvores do século passado (1904), substituiu o conceito de Dalton por outro – “o modelo do pudim de passas” ou não fosse ele inglês e amante do plum puddding natalício. Sabendo a matéria neutra, o átomo seria esfera de carga positiva onde os eletrões se incrustavam.

Modelo atómico de Thomson

Modelo atómico de Thomson

Seis anos decorridos, Rutherford propõe novo modelo. Explicado também o vazio na matéria através de experiência singular: bombardeando fina lâmina de ouro com partículas alfa positivas – núcleos do elemento químico hélio -,  verificou que a substantiva maioria atravessava a lâmina sem desvio na rota. Logo, os átomos deviam estar espaçados pela inexistência de colisões. De raro em raro, uma “alfa” era desviada ou praticamente invertia a marcha.

2experiencia

Rutherford deduziu com propriedade que os núcleos dos átomos teriam concentrada a massa e eram responsáveis pela repulsão com as “alfa”; os eletrões orbitavam a considerável distância deles. Comparação: se o átomo tivesse o tamanho dum estádio de futebol, o eletrão seria um berlinde no centro do relvado. Bohr e Sommerfeld melhorariam o modelo propondo, no essencial, em vez de órbitas rígidas zonas de probabilidade onde é possível encontrar o eletrão – orbitais.

A evolução do modelo atômico contou com a contribuição de Dalton, Thomson, Rutherford e Bohr

A evolução do modelo atómico contou com a contribuição de Dalton, Thomson, Rutherford e Bohr

Esta resenha vem a propósito para melhor ser entendido o laser bem como os anúncios luminosos que tornam as noites das urbes brilhantes e vivas.

“Laser” – é conhecida a revolução que trouxe à medicina, à tecnologia e à ciência em geral. Um emissor destes raios tem a capacidade de excitar os átomos ao obrigar os eletrões a “pularem” de uma orbital para outra de maior energia. A instabilidade atómica provocada não dura sempre: os eletrões tendem, como toda a matéria, a regressarem ao estado de menor energia que lhes pertencia. São emitidos fotões na banda do encarnado visto pertencerem à haste de rubi existente, depois refletidos por espelhos adequados. Porque as ondas luminosas atingem os máximos e mínimos da vibração em simultâneo, estes, somados, originam onda com maior intensidade que ao atingir determinado valor emerge do tubo como raio “laser”.

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Lâmpada de néon configuremos um átomo de néon (Ne) que recebe energia suficiente até se transformar em partícula excitada pela ascensão nos (sub)níveis energéticos de um ou mais eletrões. Será obtida luz alaranjada. Acontecendo semelhante com o crípton, a luz emitida é roxo azulado. Não depende apenas dos elementos químicos utilizados a cor emitida – a pressão dos gases no tubo onde a descarga energética acontece tem influência no tom da emissão colorida.

Mark Lague

Mark Lague

Não foram os tubos com gases de natureza e pressão diferente, esvaía-se a beleza publicitária em Times Square e noutros lugares que arrebatam mais de meio mundo.

Sobre Maria do Céu Brojo

No tempo das amoras rubras amadurecidas pelo estio, no granito sombreado pelos pinheiros, nuas de flores as giestas, sentada numa penedia, a miúda, em férias, lia. Alegre pelo silêncio e liberdade. No regresso ao abrigo vetusto, tristemente escrevia ou desenhava. Da alma, desbravava as janelas. Algumas faziam-se rogadas ao abrir dos pinchos; essas perseguia. Porque a intrigavam, desistir era verbo que não conjugava. Um toque, outro e muitos no crescer talvez oleassem dobradiças, os pinchos e, mais cedo do que tarde, delas fantasiava as escâncaras onde se debruçaria. Já mulher, das janelas ainda algumas restam com tranca obstinada. E, tristemente, escreve. E desenha e pinta. Nas teclas e nas telas, o óleo do tempo e dos pinceis debita cores improváveis sem que a mulher conjugue o verbo desistir. Respira o colorido das giestas, o aroma dos pinheiros nas letras desenhadas no branco, saboreia amoras colhidas nos silvedos, ilumina-a o brilho da mica encastoada no granito das penedias.
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29 respostas a Laser, néon e Times Square

  1. curioso (ex quece) diz:

    ai minha nossa… aquele ‘abriga’ da galáxia é antípoda da resistência “ul rich” dos sem-abrigo 😉

    e nota-se logo no ‘sentir-mos’ o vento (e não o Bento) lambendo… e vendo… esquecemos (ou esquece-mos?).

    vou ler o resto… esperando que os esquimós, com o frio que faz por aí, tenham voltado ao pólo norte 😉

    • curioso (ex rubi) diz:

      parece que os pinguins também andam de patas para o ar e já não sabem em que pólo estão…

      mas tentar chegar do átomo, última parte ‘invisível’ (?) – talvez indivisível, pois foi isso que Demócrito (inventor da democracia?) lhe chamou (mas em grego) – da matéria a Times Square (à noite?) é obra… bem colorida… que ‘não foram (só) os tubos com gases de natureza e pressão diferente’ a produzir: foram tão bem os neurónios e a arte criativa da Céu 🙂

      sobre os raios laser, que animam as noites de muito boas gentes (até cá do burgo) e apontam nos quadros (ou telas) de muitos e bons apresentadores (publicitários ou nem por isso) muito mais (ou menos ou diferente ou actual) haveria a dizer…

      a saliva que eu gastei…

      • curioso (lei zer) diz:

        palavra que sem fantasias se percebe (muito) melhor:

        Em 1953, Charles Hard Townes, James P. Gordon e Herbert J. Zeiger produziam o primeiro maser (microwave amplification through stimulated emission of radiation), um dispositivo similar ao laser, que produz microondas, em vez de luz visível. O maser de Townes não tinha capacidade de emitir as ondas de forma continua. Nikolai Basov e Aleksander Prokhorov, da União Soviética, ganhadores do Prêmio Nobel em 1964, trabalharam de forma independente, em um oscilador quantum e resolveram o problema da emissão continua, utilizando duas fontes de energia, com níveis diferentes. Mais tarde, o maser foi adaptado para emitir luz visível, então batizado de laser.

        Laser (cuja sigla em inglês significa Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, ou seja, Amplificação da Luz por Emissão Estimulada de Radiação) é um dispositivo que produz radiação eletromagnética com características muito especiais: ela é monocromática (possui comprimento de onda muito bem definido), coerente (todas as ondas dos fótons que compõe o feixe estão em fase) e colimada (propaga-se como um feixe de ondas praticamente paralelas).

        Por suas propriedades especiais, o laser é hoje utilizado nas mais diversas aplicações: médicas (cirurgias), na Fisioterapia como anti-inflamatório, regenerador e analgésico, industriais (cortar metais, medir distâncias), pesquisa científica (pinças ópticas, hidráulica, física atômica, óptica quântica, resfriamento de nuvens atômicas, informação quântica), comerciais (comunicação por fibras ópticas, leitores de códigos de barras), no campo bélico (miras lasers) e mesmo todos os dias em nossas casas (aparelhos leitores de CD, DVD e Blu-Ray , laser pointer usado em apresentações com projetores).
        É produzido por materiais como o cristal de rubi dopado com safira, mistura de gases no caso do hélio e neônio, dispositivos de estado sólido como Laser Díodo, moléculas orgânicas como os lasers de corante.
        No uso industrial, o laser de CO2 (dióxido de carbono) vem cada dia mais sendo utilizado, sendo hoje essencial. Muito competitivo por ser um processo rápido para o corte e solda de diversos materiais com muita agilidade devido às maquinas que utilizam o laser serem CNC.

        • Maria do Céu Brojo diz:

          Vídeo bom, texto mau para divulgar ciência.

          • curioso (banda do rubro) diz:

            intra gável:

            Um emis­sor des­tes raios tem a capa­ci­dade de exci­tar os átomos ao obri­gar os ele­trões a “pula­rem” de uma orbi­tal para outra de maior ener­gia. A ins­ta­bi­li­dade ató­mica pro­vo­cada não dura sem­pre: os ele­trões ten­dem, como toda a maté­ria, a regres­sa­rem ao estado de menor ener­gia que lhes pertencia. São emi­ti­dos fotões na banda do encar­nado visto per­ten­ce­rem à haste de rubi exis­tente, depois refle­ti­dos por espe­lhos ade­qua­dos. Por­que as ondas lumi­no­sas atin­gem os máxi­mos e míni­mos da vibra­ção em simul­tâ­neo, estes, soma­dos, ori­gi­nam onda com maior inten­si­dade que ao atin­gir deter­mi­nado valor emerge do tubo como raio “laser”.

            fotões na banda do encarnado (ou vermelho?)
            espelhos adequados?
            qual determinado valor?

            • Maria do Céu Brojo diz:

              Sabe porque muitos portugueses escrevem encarnado em vez de vermelho? Tem a ver com os «vermelhos» da revolução comunista. Indague e verá.

      • Maria do Céu Brojo diz:

        Obrigada pelos «elogios» e pelo vídeo. Nada o satisfaz?

        • curioso (oratós) diz:

          gosto do rigor, não adianta enviesar para agradar, em questões desta natureza. átomo é invisível ou indivisível?
          molécula é visível? pelo descrito (a divisibilidade da matéria) ao chegar à parte última (indivisível) chamou-lhe isso mesmo: átomo (que já não se pode cortar).
          p.ex. TAC-> tomografia…

          invisível em grego seria aóratos?

          e já agora: Dalton era mesmo daltónico 🙂 🙂 🙂

          • curioso (ora bolas) diz:

            claro que não satisfaz a abordagem à lâmpada de néon.
            mas é bem pior a comparação entre o átomo e o electrão: é que o átomo já comporta o/s electrão/ões.
            e entre um átomo e um campo de futebol não há comparação razoável.
            vejamos outras hipóteses:

            – Tendo em conta a forma como os electrões giram em torno do núcleo do átomo, podemos dizer que grande parte do tamanho do átomo se deve à nuvem electrónica. O Núcleo tem um tamanho muito reduzido quando comparado com o diâmetro total do átomo.

            – Se compararmos o núcleo do átomo a um limão, os electrões que se encontram mais afastados do núcleo estão a uma distância de aproximadamente 3 Km.

            – Um núcleo atómico é 100 000 vezes mais pequeno que o próprio átomo. Se o núcleo fosse do tamanho duma bola de futebol, um átomo teria um raio de 10km, isto é, teria um tamanho equivalente a cerca de 100 campos de futebol.

            http://nautilus.fis.uc.pt/cec/teses/cristiana/moleculito/livro.html

          • Maria do Céu Brojo diz:

            Verdade, sim. Invisível continua o átomo – apenas a respetiva nuvem eletrónica conjugada com outras do mesmo átomo ou doutros diferentes é observável. Átomo isolado quem o viu? Por isto mesmo a Física e a Química do ‘muito pequeno’ se baseia em modelos. Conjetura até prova contrária.

            • curioso (not weaky) diz:

              parece ser verdade que não está ver o átomo. um verdadeiro espanto! mas que justifica o que, de errado, escreveu. parece que está a confundir o átomo com o núcleo? só pode…

              o ser ‘invisível’ não é propriedade do átomo. se fosse essa a característica que o indentificava, chamar-se-ia aóratos. percebeu? concorda?

              não há átomo sem núvem electrónica. r-e-p-e-t-i-n-d-o: átomo é uma ligação entre um núcleo (pequenííííííííííssimo) e uma (enormíííííííííííííííííssiiiiiiiimmma) núvem electrónica que o envolve.

              não é wiki: No texto “Partículas e o Povo de Tlön”, mencionei que hoje em dia há microscópios que permitem observar átomos. Apresentei o que chamei de a primeira “foto” de um átomo, obtida em 1955. A estudante de química Larissa Ferreira protestou, pois falar em “foto” sugere que a imagem foi obtida por meio de luz visível focada com uma lente óptica. Aceitei sua objeção (não se deve brigar por causa da definição de uma palavra), e perguntei se ela aceitaria dizer que “observamos” o átomo.

              Na verdade, podemos dizer que “vemos” átomos a todo momento, pois todas as coisas são feitas de átomos. Mas será que podemos ver um átomo individual? A resposta é sim, mesmo sem um instrumento. Em 1990, o físico Hans Dehmelt estudava um dispositivo chamado “armadilha magnética”, e conseguiu isolar um único íon de bário nessa armadilha (um íon é um átomo que tem elétrons a mais ou a menos, de forma que tem uma carga elétrica, o que é necessário para permanecer na armadilha). Ele até deu um nome ao íon, Astrid, e tirou uma foto! Para fazer isso. iluminou Astrid com uma luz azul, e ela absorvia a luz e rapidamente a emitia, de forma que se via um pontinho azul no meio da aparelhagem.
              ….///….
              Osvaldo Pessoa Jr.
              é filósofo da ciência, com doutorado sobre física quântica
              ============================
              pelos vistos, valerá bem a pena ler o resto e ter a tal humildade de aceitar que os outros (também) têm razão.

              http://www2.uol.com.br/vyaestelar/fisicaquantica_atomo.htm

    • Maria do Céu Brojo diz:

      Já leu, presumo. Vou-me aos comentários restantes.

  2. Maria do Céu Brojo diz:

    Obrigada pela chamada de atenção para distração idiota. Já emendei.

  3. Mais um post que me deu grande prazer ler. Obrigado, Maria do Céu.

    • Maria do Céu Brojo diz:

      Ainda bem. Esta «piquena» não desiste de escrever sobre ciência de modo a que, sem recorrer a erros grosseiros, torne simples o complexo.

  4. Maria, estraordinário. O que seria, afinal, deste nosso mundo do espectáculo, sem esses fabulosos entertainers (meio cenógrafos, meio production designers) que foram Dal­ton, Thom­son, Ruther­ford e Bohr.

    • Maria do Céu Brojo diz:

      Além do mais, ensinam humildade pela precariedade das «descobertas» que aceitaram entusiasmados.

  5. Gostei da lição e vou relê-la.

  6. curioso (> 200x) diz:

    comparação mais visível:

    Um núcleo ató­mico é 100 000 vezes mais pequeno que o pró­prio átomo.

    Se o núcleo fosse do tama­nho duma bola de fute­bol, um átomo teria um raio de 10km, isto é, teria um tama­nho equi­va­lente a cerca de 100 cam­pos de futebol.

    O diâmetro seria o dobro, ou seja, 200 campos de futebol!

    Se admitirmos que o tamanho do electrão está para o do núcleo assim como o do berlinde para a bola de futebol… o factor 200 dá bem a ideia da diferença em relação à sua proposta tão simplista.

  7. nanovp diz:

    Indescritível a viagem do conhecimento científico, e infinita porque ainda estaremos no inicío…

  8. Maria do Céu Brojo diz:

    Tem razão. Comparando com a história da humanidade, a ciência ainda é infante.

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