A cor e a vis

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A cor e a visão através dos tempos
Universidade de Aveiro Departamento de Física
História da Física 2003-2004

• Realizado por
• Carla Sofia Teixeira nº23001
• Maira Alejandra Gomes nº25579

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A Cor
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Antiguidade

• Egípcios
• Pintavam os seus corpos com diferentes cores
• Introduziram aspectos da natureza no seu
  quotidiano
• Cerca de 1550 a.C., pensava-se que as cores
  tinham poder de curar determinadas doenças
• Hipócrates passou, mais tarde a dedicar-se aos
  aspectos científicos da cor.

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• Civilização grega
• Platão (427-347 a.C.)
• explica a formação do branco do preto e das
  outras cores a partir da reunião de fogo visual
  proveniente do olho e dos corpúsculos
  provenientes dos objectos
• As diferentes cores dos objectos eram
  perceptíveis uma vez que eram originadas por
  diferentes impulsos, por sua vez originados por
  partículas de diferentes tamanhos que existiam na
  superfície do objecto.

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• Aristóteles (384-322 a.C.)
• Para ele, as cores seriam devidas à mistura, em
  proporções variáveis, de luz e sombra
• As cores fundamentais seriam o vermelho e o
  violeta
• Experimentalmente, chegou à conclusão de que
  conseguiria obter o verde através da fusão do
  azul com o amarelo.

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Idade Média

• Alhazen (965-1039)
• Descobriu as leis da refracção examinando a
  passagem de luz através de vários meios
• Fez as primeiras experiências sobre a dispersão
  de luz nas suas cores constituintes
• Num dos seus livros falou sobre as cores do
  pôr-do-sol, eclipses, arco-íris, sombras, além de
  especular sobre a natureza da luz
• Admitiu a possibilidade de as cores terem
  capacidade de se estender, na ausência de luz,
  até ao ar envolvente, no entanto as experiências
  revelam o contrário.

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• Robert Grosseteste (1175-1253)
• Tentou explicar o fenómeno do arco-íris a partir
  da refracção
• Escreveu um livro (De Colore) e nele escreveu que
  existiam 16 cores que variavam entre o branco e o
  preto
• Foi o primeiro a fazer a distinção entre cores
  acromáticas e cromáticas.

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Idade Moderna

• Johannes Kepler (1571-1630)
• Tentou perceber a relação entre luz e cor
• fez incidir luz branca num prato vermelho e a luz
  que viu sair do prato parecia vermelha para ele
  a cor vermelha era puxada e transportada pela luz
  solar. Não pensou que a cor fosse uma propriedade
  da luz.
• Segundo ele, apenas existia luz branca (como a
  luz solar).

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• René Descartes (1596-1650)
• As diferentes cores são dadas pelas combinações
  de diferentes velocidades de rotação dos glóbulos
  (que se encontram comprimidos e em constante
  oscilação e que, segundo ele, formam a luz) com o
  seu movimento rectilíneo
• Tentou explicar a formação do arco-íris, mas não
  o fez satisfatoriamente, não conseguiu explicar a
  razão de o arco secundário ter as cores na ordem
  inversa à do principal.

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• Christiaan Huygens (1629-1695)
• Tornou-se reconhecido através da teoria
  ondulatória da luz
• Mostrou que as leis da refracção e reflexão
  podiam ser explicadas por essa teoria (1670)
• Definiu a luz como um movimento de matéria
  situada entre nós e os corpos luminosos, ela
  propaga-se por meio de ondas, do mesmo modo que o
  som.
• Robert Hooke (1635-1703)
• Defendia que só existiam duas cores vermelho e
  azul
• Admitiu que a mistura destas duas cores dava
  origem a muitas outras

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• Isaac Newton (1642-1727)
• Conseguiu explicar o porquê de a ordem das cores
  no arco-íris principal ser a ordem inversa das
  cores no arco-íris secundário
• Descobriu a dispersão de luz num espectro
  colorido por meio da refracção através de um
  prisma
• Estudou a difracção e a interferência da luz
• Apresentou a relação entre a luz e a cor numa
  obra sua, Opticks ele não considerava a luz
  branca como sendo uma entidade simples, ao
  contrário de todos os cientistas até à altura.

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Experiência de Newton

• Poliu algumas peças de vidro e obteve um prisma
  triangular
• Escureceu o quarto, fez um pequeno orifício na
  janela de modo a deixar penetrar uma quantidade
  conveniente de luz solar
• Colocou um prisma em frente ao orifício, de
  maneira que a luz, ao se refractar, incidisse na
  parede oposta.

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• Entendia que a luz branca era uma mistura de
  diferentes tipos de cores que podiam ser
  refractados em ângulos ligeiramente diferentes e
  cada tipo de raio produzia uma cor espectral
  diferente
• Chegou à conclusão de que as cores voltavam a
  juntar-se ao passar por um segundo prisma e que o
  feixe resultante era, como inicialmente, de luz
  branca
• Descobriu que a luz visível era constituída por
  todas as cores do arco-íris
• Acreditava que a luz era composta por
  corpúsculos, que eram deflectidos pelo prisma de
  acordo com o seu tamanho

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Idade Contemporânea

• Thomas Young (1773-1829)
• Iniciou a teoria das três cores da percepção,
  aceitando que o olho construía o seu sentido da
  cor, usando apenas três receptores
• Segundo ele, a luz era um movimento de onda
  transversal, cujo comprimento de onda determinava
  a cor
• Realizou experiências para provar que a luz
  viajava em forma de ondas

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• Apercebeu-se que as cores são ondas de luz de
  diferentes comprimentos e que as cores de
  interferência são originadas no ponto onde as
  ondas de luz se encontram e se misturam
• Em 1800, mostrou que uma escala larga das cores
  pode ser gerada através da mistura de três feixes
  de luz, desde que as suas frequências sejam
  extensamente separadas. Quando estes feixes se
  combinam para produzir a luz branca, temos as
  chamadas cores primárias.

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• James Clerck Maxwell
• (1831-1879)
• Realizou muitas experiências acerca da mistura de
  cores entre 1855 e 1860, utilizando como cores
  base o vermelho, o verde e o azul e colocou as
  combinações das cores resultantes num triângulo.

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• Herman L.F.Von Helmholtz (1821-1894)
• Retomou as pesquisas de Young mediu os impulsos
  nervosos confirmando a sua teoria que passou a
  ser chamada de teoria Young/Helmholtz, sobre a
  percepção de três receptores sensíveis à luz, que
  reagem ao vermelho, azul e verde, resultando
  desse sistema a visão das diferentes tonalidades.

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A Visão
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Teorias primordiais

• Demócrito, Leucipo (século V a.C.)
• Lucrécio (98-55 a.C.)
• afirmavam que a sensação visual era causada por
  contacto entre o olho e o objecto visível. Este
  contacto era efectuado por uma emanação material
  transmitida do objecto para o olho
• A luz tinha propriedades de partícula
  indivisível, isto é, tinha uma natureza
  corpuscular propagando-se em linha recta num
  fluxo constante.

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• Platão (427-347 a.C.)
• O olho do observador emitia o quid que se fundia
  com a luz do sol formando um corpo homogéneo
  que se propagava do olho para o objecto visível.
  Este corpo seria o intermediário entre o olho e
  o objecto
• O choque entre o que emanava do objecto e o
  corpo homogéneo produzia impulsos que seriam
  transmitidos à alma do observador onde iria
  surgir a sensação de visão.

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• Aristóteles (384-322 a.C.)
• Defendia que o meio era fundamental para que a
  visão ocorresse
• Sugeriu que um corpo transparente comunica ao
  observador a cor e forma dos objectos
• A visão devia-se a uma sucessão de perturbações
  efectuadas sobre o meio que eram comunicadas ao
  observador rectilínea e instantaneamente
• Considerava que o olho era constituído
  fundamentalmente por água que também era
  transparente e, portanto, receptiva à luz e à
  cor.

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• Galeno (131-201)
• Foi o primeiro a descrever a fisiologia do olho e
  a referir-se à sua anatomia e ao nervo
• Na sua teoria explica que o pneuma óptico era
  enviado do cérebro através dos nervos ópticos
  para o olho. Ao atingir a superfície do olho
  excitaria imediatamente o ar envolvente, como que
  dotando-o de visão.

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Teorias Matemáticas

• Euclides (300 a.C.)
• Definia o processo visual como um conjunto
  discreto de raios rectilíneos provenientes do
  olho, formando um cone cujo vértice se encontra
  no olho e a base é o campo visual do observador
• Os objectos na zona central do campo visual são
  percepcionados com maior nitidez por serem
  interceptados por um maior número de raios
  adjacentes do que os objectos na periferia do
  campo visual.

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• Ptolomeu (100-175)
• Para ele, o olho humano emitia um fluxo cónico
  contínuo, pois só assim se pode ver os objectos
  inteiramente num olhar
• Esse fluxo visual tinha a mesma natureza que a
  luz externa e o vértice do cone visual situava-se
  no centro da curvatura do olho
• A nitidez com que os objectos são percepcionados
  depende da quantidade de energia transmitida ao
  fluxo.

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Teorias desenvolvidas no Mundo Islâmico

• Al-Kindi (século VIII)
• Defendeu a teoria da extramissão , criticando a
  análise matemática feita por Euclides
• Adopta da teoria de Galeno, que os raios visuais
  resultam de uma transformação efectuada pelo
  poder visual emitido dos olhos sobre o ar
  envolvente
• O cone visual é contido e não composto por raios
  discretos como tinha concluído Euclides
• Percepciona-se uma imagem contínua e não
  punctiforme.

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• Alhazen
• Refutou a teoria da extramissão e criou a teoria
  da intromissão incorporando aspectos anatómicos,
  físicos e matemáticos
• O olho é constituído por quatro camadas e três
  humores
• A sua teoria indica que é a forma da luz e cor
  que é transmitida do olho para o cérebro e
  interpretada por este. Esta teoria inclui também
  a explicação da variação da nitidez com que é
  percepcionado o campo visual.

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• Leonardo da Vinci (1452-1519)
• Baseou a sua teoria na teoria da radiação e no
  cone radiante
• Segundo ele, a radiação existe e tem um percurso
  rectilíneo, é intersectada por um objecto opaco e
  regressa ao olho conduzindo a imagem do objecto
• Os animais que vêem de noite, usam a pequena
  quantidade de luz presente ou então têm um grande
  diâmetro de pupila.

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Experiência de Da Vinci

• Comparou o olho com uma câmara escura
• A câmara era um quarto estanque à luz que possuía
  um orifício de um lado e uma parede pintada de
  branco à sua frente
• Quando o objecto era posto diante do orifício, do
  lado de fora do compartimento, a sua imagem era
  projectada invertida sobre a parede branca
• Concluiu que os raios de várias partes do campo
  visual se interceptam dentro da pupila e assim
  apresentam uma vista invertida, a menos que seja
  levada a interceptar uma segunda vez, por
  reflexão ou refracção
• Acabou com a teoria do cone visual.

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• René Descartes
• Luz propaga-se instantaneamente por pressões
  transmitidas entre partículas ao meio.
• Johannes Kepler
• Chega à conclusão que a teoria perspectivista era
  defeituosa do ponto de vista anatómico e
  inconsistente para eliminar radiação supérflua
• Conceptualizou a radiação vinda do objecto em
  termos de uma infinidade de cones que se
  intersectam na pupila e neste momento a imagem é
  invertida.

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• Conclusão
• Hoje sabe-se que a cor é o efeito causado por
  radiação electromagnética visível de diferentes
  comprimentos de onda nos órgãos visuais
• O desenvolvimento do conceito de visão esteve
  sempre dependente dos novos conhecimentos no que
  toca à anatomia do olho
• Foram muitos os físicos e pensadores que deram o
  seu contributo para o desenvolvimento dos
  conceitos de cor e visão.

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Bibliografia

• Ø      Apontamentos das aulas de história da
  física 2003-2004
• Ø      Crombie, A.C., Science Art and Nature in
  Medieval and Modern Thought, Londres, Hambledon
  Press, 1996
• Ø      Einstien, Albert, A evolução da física o
  desenvolvimento das ideias desde os primitivos
  conceitos até à relatividade e aos quanta,
  Lisboa, Livros do Brasil
• Ø      Gnaydier, Pierre, História da Física,
  lisboa, Edições 70, 1984
• Ø      Lindberg, D.C., Theories of vision from
  al-Kindi to Kepler, Chicago, University of
  Chicago Press, 1976
• Ø      Sarton, George, A History of science,
  Cambridge, Harvard University Press, 1959
• Ø      Sir James Jeans, O.M., The growth of
  physical Science, Cambridge, University Press,
  1947
• Ø      Wolf, Abraham, A History of science
  technology and philosophy in the 16th, 17th and
  18th centuries, Bristol, Thoemmes Press, 1999

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• Páginas da Web
• Ø      http//www.alaba.es/webport/articulosport2.
  htm
• Ø      http//users.hotlink.com.br/marielli/matema
  tica/geniomat/huygens.html
• Ø      http//www.ajc.pt/cienciaj/n16/estorias2.ph
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• Ø      http//www.colorsystem.com
• http//books.mirror.org