How big is Comprimento de onda da luz violeta?

Violeta é a cor dos comprimentos de onda mais curtos de luz que as pessoas conseguem ver. O explorador mostra luz violeta com um comprimento de onda de 400 nanômetros, perto do menor que os olhos humanos conseguem detectar. Um nanômetro é um bilionésimo de metro.

Comprimento de onda

A luz se propaga como uma onda, e seu comprimento de onda é a distância de uma crista da onda até a seguinte. Cada cor de luz tem um comprimento de onda diferente. Quando a luz branca passa por um prisma, as cores se separam formando um arco-íris, com o vermelho em uma ponta e o violeta na outra.

Os olhos humanos costumam detectar comprimentos de onda de cerca de 380 a 700 nanômetros. O violeta fica na extremidade mais curta, em torno de 380 nanômetros, e o vermelho na extremidade mais longa, em torno de 700 nanômetros. Assim, 400 nanômetros é luz violeta perto do limite do que as pessoas conseguem ver.

Esse limite não é nítido. A Comissão Internacional de Iluminação, que define padrões para medir a luz, afirma que não há limites precisos para a luz visível. Isso acontece porque fontes muito intensas às vezes são visíveis em comprimentos de onda menores que 400 nanômetros. A comissão situa o limite curto entre 360 e 400 nanômetros.

Comparações de tamanho

Cerca de 200 a 250 ondas violeta, colocadas ponta a ponta, cobririam a largura de um fio de cabelo humano, que tem de 80 a 100 micrômetros de largura. Um micrômetro é um milésimo de milímetro.
Cerca de 19 ondas violeta cobririam a largura de um glóbulo vermelho, que tem cerca de 7,5 micrômetros de largura.
As ondas da luz vermelha, com cerca de 700 nanômetros de comprimento, são 1,75 vezes mais longas que estas.
As ondas violeta são cerca de 6,7 vezes mais longas que as ondas de 60 nanômetros do ultravioleta do explorador, que os olhos humanos não conseguem ver.
Com luz de 400 nanômetros, um bom microscópio óptico consegue separar detalhes a cerca de 0,2 micrômetro (200 nanômetros) de distância, cerca de metade do comprimento de onda. Essa relação entre comprimento de onda e detalhe define o limite dos microscópios ópticos.
Se uma onda violeta fosse ampliada ao tamanho de uma pessoa de 1,7 metro de altura, um glóbulo vermelho teria cerca de 32 metros de largura.

Como o olho vê o violeta

As células cone do olho funcionam como receptores sintonizados na estreita faixa de comprimentos de onda visíveis. O olho responde muito menos ao violeta do que ao meio dessa faixa. Durante o dia, a luz de 400 nanômetros parece ter apenas cerca de 1/2.500 do brilho da mesma potência de luz verde a 555 nanômetros, o comprimento de onda ao qual o olho é mais sensível. É por isso que a luz violeta parece fraca ao lado de luz verde de mesma potência.

Além do violeta

A luz com comprimentos de onda menores que o violeta é chamada de luz ultravioleta. A faixa adjacente à luz visível, o UV-A, vai de 315 a 400 nanômetros. Alguns insetos, como as mamangavas, conseguem ver luz próxima do ultravioleta, algo que os olhos humanos normalmente não conseguem.

Em 1801, Johann Ritter demonstrou a existência dessa luz invisível. Ele sabia que o papel fotográfico escurecia mais rápido sob luz azul do que sob luz vermelha. Ele colocou papel além da extremidade violeta do espectro, onde nenhuma luz podia ser vista, e mesmo assim o papel escureceu.

Fontes

Visible Light. NASA Science, 2023.
Anatomy of an Electromagnetic Wave. NASA Science, 2023.
Ultraviolet Waves. NASA Science, 2023.
Visible radiation. International Commission on Illumination, International Lighting Vocabulary, 2020.
Ultraviolet radiation. International Commission on Illumination, International Lighting Vocabulary, 2020.
CIE spectral luminous efficiency for photopic vision. International Commission on Illumination, 2019.
Resolution. Nikon MicroscopyU.
Just How Small Is "Nano"?. National Nanotechnology Initiative.
Erythrocytes. In Anatomy and Physiology, 2nd edition. OpenStax, 2022.