%Inicio 06/03/2003


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\begin{document}

st}{}{\setlength{\leftmargin}{30mm}\labelwidth2.5cm\itemsep0pt\parsep0pt}

\vspace{1cm}

\noindent {\bf 3. \ } {\bf Teoria eletromagnética da luz}

\noindent{\em(tradução livre de trechos do tratado de Maxwell )}

\vspace{0.3cm}


781.) Em várias partes desse tratado, fizemos a tentativa de explicar os
fenômenos eletromagnéticos  através da ação mecânica transmitida de um
corpo a outro através  do meio que preenche o espaço entre eles. A
teoria ondulatória da luz  também pressupõe a existência de um
meio. Temos agora que  mostrar que as propriedades do meio
eletromagnético são idênticas as  do meio luminífero.

Preencher todo o espa\c{c}o com um novo meio para explicar um novo
fenômeno não é de maneira  alguma uma questão filosófica. Entretanto,
se o estudo de dois  ramos distintos da ciência sugere
independentemente a idéia de um meio,  e se as propriedades que devem
ser atribuídas ao meio para explicar os fenômenos eletromagnéticos são
do mesmo tipo que as propriedades do meio  luminífero, necessárias
para explicar as propriedades  da luz, a evidência para a existência
física do meio fica  consideravelmente fortalecida.

As propriedades dos corpos podem ser medidas
quantitativamente. Obtemos portanto o valor  numérico de alguma
propriedade do meio,  tal como a velocidade de propagação de uma
perturbação do meio,  que pode ser calculada a partir de experiências
eletromagnéticas,  e também observada diretamente, no caso da luz. Se
for verdade que  a velocidade de propagação de perturbações
eletromagnéticas é a mesma que  a velocidade da luz, e não apenas no
ar, mas em outros meios  transparentes, teremos razões fortes para
acreditar que a luz é  um fenômeno eletromagnético, e a combinação de
evidências óticas e evidências elétricas  produzirá convicção da
realidade da existência do meio.  Da mesma maneira que nos convencemos
da existência de outros  tipos de matéria, a partir de evidências
combinadas dos sentidos. 

782.) Quando a luz é emitida, o corpo luminoso gasta uma certa
quantidade de energia, e se  a luz é absorvida por outro corpo, este
esquenta, provando que  recebe energia de fora. No intervalo de tempo
entre o instante em que  a luz deixou o primeiro corpo e o instante em
que atinge o segundo,  a luz deve ter existido como energia no espa\c{c}o
intermediário. 

De acordo com a teoria da emissão {\em (teoria corpuscular da luz)}, a
transmissão de energia é  efetuada pela transferência de corpúsculos
de luz do corpo luminoso  para o corpo iluminado, sendo que estes
corpúsculos transportam sua  energia cinética, assim como qualquer
outro tipo de energia de que  possam ser receptáculos.

De acordo com a teoria da ondulação {\em (teoria ondulatória da luz)}, há
um meio material que  preenche o espaço entre os dois corpos e é pela
ação de partes contíguas do meio que a energia é transportada,	de uma
por\c{c}ão para outra, até atingir o corpo iluminado.

O meio luminífero é portanto, durante a passagem de luz, um
receptáculo de energia. Na teoria  ondulatória desenvolvida por
Huygens, Fresnel, Young, Green  e outros, supõe-se que essa energia é
em parte potencial e em  parte cinética. A energia potencial estaria
associada à distorçao de porções elementares do meio.  Devemos encarar
o meio então como um meio  elástico. A energia cinética estaria
associada ao movimento de vibração  do meio. Devemos então imaginar
que o meio possui uma  densidade finita.

Na teoria da eletricidade e magnetismo que adotamos neste tratado,
reconhecem-se duas formas de energia, a eletrostática ($E_0/2
\;\dis\int E^2 dv\,$ no vácuo, igual a 	$\,Q^2/2c\,$ no capacitor)
(Maxwell associa à energia  potencial ao campo elétrico	que produziria
uma tensão no meio) e a eletrocinética ($ 1/2 \;\mu_0 \;\dis\int B^2
dv\,$ no vácuo, é igual a $\, LJ^2/2\,$ no indutor) (Maxwell associa à
energia cinética ao  campo magnético, o que significaria movimento do
meio). Estas estariam  localizadas não apenas nos corpos eletrificados
ou magnetizados, mas em  todas as partes do meio envolvente onde se
manifestassem a presença da  força elétrica ou magnética. Portanto,
nossa teoria está de acordo com a teoria ondulatória da luz na
suposição da existência de  um meio capaz de tornar-se um receptáculo
das duas formas  de energia.

787.) A tabela a seguir mostra os principais resultados de observação
direta da velocidade da luz, através do ar  ou dos espar\c{c}os
planetários. Estes podem ser  comparados com a previsão para a
velocidade de propagação de  ondas eletromagnéticas a partir das
medidas elétricas
 
\begin{center}
\begin{tabular}{|l|l|}\hline\hline
velocidade da luz & razão de unidades elétricas \\ 
(metros por segundo) & $(1/\sqrt{\mu_0\epsilon_0})$ \ (metros por segundo) \\ \hline
Fizeau  \  314.000.000 & Weber  \  310.740.000 \\
Aberra\c{c}ão e paralax do sol  \ 308.000.000 &
 Maxwell  \ 288.000.000 \\
Foucault  \  298.360.000 & Thomson  \  282.000.000 \\ \hline\hline
\end{tabular}
\end{center}

É evidente que a velocidade da luz e a razão das unidades elétricas
são	quantidades da	mesma ordem de grandeza. Nenhuma das duas
grandezas foi	determinada com precisão suficiente para que se possa
afirmar que uma é maior ou menor que a outra. Espera-se que as experiências
futuras permitam estabelecer com mais precisão a relação entre as duas
quantidades. 

Enquanto isso, nossa teoria afirma que essas duas quantidades são
iguais e propõe uma explicação  física para essa igualdade. E os
resultados existentes hoje  certamente não contradizem essa teoria
....

\vspace{0.3cm}

\noindent (O texto explica a propagação de ondas eletromagnéticas e de
luz dentro da visão de  Maxwell, de que os campos elétrico e magnético
correspondiam a  deformações do meio que preenchia todo o espaço
(inclusive no vácuo).  Embora essa visão fosse posteriormente
abandonada, foi com base nela  que Maxwell fez sua grande
unifica\c{c}ão).




\end{document}