Iremos estudar a irradiação de luz pelos corpos. A luz são ondas eletromagnéticas cujo comprimento vai de 4 . 10-7 a 8 . 10-7 m. As ondas eletromagnéticas irradiam-se quando o movimento das partículas carregadas é acelerado. Estas partículas carregadas fazem parte dos átomos que constituem a matéria. Mas, se não soubermos como é constituído o átomo, não podermos dizer nada de concreto sobre o mecanismo da irradiação. Só sabemos que no interior do átomo não há luz, o que é semelhante a dizer que nas cordas de um piano não há som. A semelhança das cordas, que só começam a emitir som depois dos batimentos do martelo, os átomos só emitem luz depois de ser excitados.

Para que um átomo comece a irradiar é necessário transmitir-lhe uma determinada quantidade de energia. Ao irradiar, o átomo perde a energia que adquiriu e para que a matéria emita luz continuamente é necessária a afluência de energia do exterior.

Radiação térmica

A forma mais simples e mais difundida de radiação é a radiação térmica: a energia libertada pelos átomos sob a forma de luz é compensada pela energia do movimento térmico dos átomos (ou moléculas) do corpo que irradia. Quanto maior é a temperatura do corpo tanto mais rapidamente se movem os átomos. Quando os átomos rápidos ( ou moléculas) colidem uns com os outros, parte da sua energia cinética transforma-se em energia de excitação dos átomos que depois irradiam luz.

A radiação solar é um exemplo de radiação térmica. Uma lâmpada habitual incandescente é um emissor térmico de luz. É um emissor muito cômodo, mas pouco econômico. Só cerca de 12% de toda a energia libertada pelo filamento da lâmpada elétrica se transforma em energia luminosa. Finalmente, outro emissor térmico de luz é a chama. As partículas de fuligem (partes do combustível ainda não queimadas) tornam-se incandescentes, graças à energia libertada durante a combustão, e emitem luz.

Eletroluminescência

A energia, necessária aos átomos para a irradiação de luz, pode ser transmitida também por emissores não térmicos. Quando há descargas nos gases, o campo elétrico comunica aos elétrons uma grande quantidade de energia cinética. os elétrons rápidos sofrem choques não elásticos com os átomos. Os átomos excitados libertam energia sob a forma de ondas luminosas. Graças a isso, as descargas do gás são acompanhadas de luminescência. Trata-se de eletroluminescência.

As auroras boreais constituem uma manifestação de eletroluminescência. Os fluxos de partículas carregadas, emitidas pelo Sol, são atraídos pelo campo magnético da Terra. Elas excitam os átomos das camadas superiores da atmosfera junto do polo magnético da Terra e, graças a isso, esta camadas iluminam-se. A eletroluminescência utiliza-se nos tubos dos anúncios luminosos.

Luminescência catódica

A luminescência de corpos sólidos provocada por um bombardeamento de eletrões chama-se luminescência catódica . Graças a luminescência catódica iluminam-se os écrans dos tubos catódicos dos televisores.

Luminescência química

Quando se dão algumas reações químicas exotérmicas a parte da energia libertada transforma-se em energia luminosa. O emissor de luz mantém-se frio (à temperatura do meio onde se encontra). Este fenômeno chama-se luminescência química . Quase todos vós, provavelmente, já o conhecem. No Verão na floresta, durante a noite é possível ver um inseto curioso - o pirilampo. No seu corpo "luz" uma pequena lanterna verde. Vocês não queimam os dedos, se apanharem um pirilampo. A mancha luminosa que se encontra nas costas do pirilampo tem praticamente a mesma temperatura que o ar à sua volta. A propriedade de se iluminarem é encontrada também noutros organismos vivos: bactérias, insetos e muitos peixes, que vivem a grandes profundidades, onde a luz solar não chega. Muitas vezes, no escuro, iluminam-se bocados de madeira em putrefação. Lamentavelmente, até agora não é possível construir emissores da luz econômicos, baseados nos princípios da luminescência química.

Fotoluminescência

Parte da luz que incide na matéria reflete-se e outra parte absorve-se. A energia da luz que é absorvida, na maioria dos casos, provoca apenas o aquecimento do corpo. No entanto, alguns corpos começam imediatamente a emitir luz sob ação da radiação que incide neles. Trata-se da fotoluminescência . A luz excita os átomos (aumenta a sua energia interna), depois do que eles próprios se iluminam. Por exemplo, as tintas luminosas que envolvem muitos brinquedos da árvore de Natal, irradiam luz depois de submetidos a radiação.

A luz irradiada por fotoluminescência tem, em regra, um comprimento de onda maior do que a luz que causou a luminescência. isto pode ser verificado experimentalmente. Se dirigirmos para um recipiente com tinta fluorescente (orgânica) um fluxo luminoso, que se fez passar através de um filtro da cor violeta, então este liquido começa a iluminar-se com luz verde-amarela, ou seja, a luz que tem um comprimento de onda maior do que o da luz violeta.

O fenômeno de fotoluminescência emprega-se nas lâmpadas de luz natural. As lâmpadas de luz natural são aproximadamente três a quatro vezes mais econômicas do que as habituais lâmpadas incandescentes.