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Parte I: a Visão Joaquim Delphino Da Motta Neto Departamento de Química, Cx. Postal 19081 Centro Politécnico, Universidade Federal do Paraná (UFPR) Curitiba,

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1 Parte I: a Visão Joaquim Delphino Da Motta Neto Departamento de Química, Cx. Postal Centro Politécnico, Universidade Federal do Paraná (UFPR) Curitiba, PR , Brasil

2 Química da Cor, Parte I2 Neste curso abordaremos aspectos do sentido da visão e como percebemos alguns experimentos de Química...

3 Química da Cor, Parte I3 Resumo Por que as cores são interessantes? Por que as cores são interessantes? Primórdios: Kepler, Huygens e Newton Primórdios: Kepler, Huygens e Newton Thomas Young... Thomas Young... Johann W. von Goethe... Johann W. von Goethe..... e Hermann von Helmholtz.. e Hermann von Helmholtz A Teoria Tricromática A Teoria Tricromática Ewald Hering Ewald Hering A Teoria dos Processos Oponentes (1872) A Teoria dos Processos Oponentes (1872) A percepção da cor / Complementaridade A percepção da cor / Complementaridade

4 Química da Cor, Parte I4 Por que estamos aqui ? O que atrai o ser humano para qualquer atividade? Normalmente não é nenhum aspecto técnico, ou conveniência. Usualmente tem a ver com estética. Porque é bonito, é o que vem à nossa cabeça.

5 Química da Cor, Parte I5 Geólogos sentem prazer em experimentar a Natureza e observar a beleza de formações geológicas... Jardim dos Deuses, CO

6 Química da Cor, Parte I6 Golfistas sentem prazer em jogar em Saint-Andrews e cruzar Swilcan Byrne...

7 Química da Cor, Parte I7 Bailarinos sentem prazer em dançar... Maria Alexandrova em a Filha do Faraó (Bolshoi, 2004)

8 Química da Cor, Parte I8... e botânicos sentem prazer em experimentar a Natureza e observar a beleza de flores.

9 Química da Cor, Parte I9 Aqui fazemos a pergunta: O que nos atraiu para a Química? Na maior parte dos casos, as cores tiveram um papel importante.

10 Química da Cor, Parte I10 Mais de 80% da informação sobre o ambiente à nossa volta é recebida pelo sentido da visão. O homem é um animal visual.

11 Química da Cor, Parte I11 Não é de espantar que, ao longo da História, grandes cientistas e pensadores se dedicaram a tentar entender os processos da visão e a percepção das cores. Porque? Por que é bonito. Só. Vamos voltar no tempo...

12 Química da Cor, Parte I12 Johann Kepler ( ) Em 1596 publicou o Mysterium cosmographicum. Em 1609 e 1619 descobriu as três leis que governam o movimento planetário. Em 1619 descobriu dois novos poliedros regulares. Em 1624 deu a primeira prova de como os logaritmos funcionam.

13 Química da Cor, Parte I13 Primeiro modelo cosmológico de Kepler (1596)

14 Química da Cor, Parte I14 Em

15 Química da Cor, Parte I15 Christiaan Huygens ( ) Em 1656 descobriu os anéis de Saturno. Em 1659 publicou o Systema Saturnium. Em 1673 publicou o Horologium oscillatorium sive de motu. Propôs a teoria ondulatória da luz no Traité de la Lumière (1690).

16 Química da Cor, Parte I16

17 Química da Cor, Parte I17 Além da teoria ondulatória sugerida por Huygens, outra teoria apareceu...

18 Química da Cor, Parte I18 Sir Isaac Newton ( ) Partindo da geometria de Descartes, inventou uma forma primitiva de Cálculo em Em 1671 publicou Opticks. Após Halley convencê-lo, em 1687 publicou o Principia Philosophiae.

19 Química da Cor, Parte I19 Disco de Newton (1671)

20 Química da Cor, Parte I20

21 Química da Cor, Parte I21 Tendo Newton estabelecido sua teoria corpuscular da luz, diversos médicos se dedicaram a explicar os processos fisiológicos da visão. Só no século XIX começaram a aparecer teorias consistentes...

22 Química da Cor, Parte I22 Thomas Young ( ) Começou a estudar Medicina em Londres (1792), mudou-se para Edinburgh (1794) e obteve o doutorado em Göttingen (1796). É considerado o último homem a saber tudo.

23 Química da Cor, Parte I23 Em 1801 descobriu o fenômeno da interferência (o experimento da fenda dupla) que estabeleceu as bases da teoria ondulatória da luz. No mesmo ano propôs um ensaio sobre uma Teoria Tricromática (a idéia de que o olho humano é capaz de perceber combinações de três cores primárias). Em 1805 deduziu a fórmula de Young-Laplace. Em 1814 decifrou completamente a pedra de Rosetta.

24 Química da Cor, Parte I24 Johann von Goethe ( ) Ainda jovem, foi um dos líderes do romantismo anárquico do movimento Sturm und Drang. Levou 60 anos escrevendo o poema Faust, que termina no caos material e espiritual da Revolução Industrial.

25 Química da Cor, Parte I25 Dentre diversas incursões no campo da Física, Goethe estudou as cores e publicou Zur Farbenlehre em O tratado contem descrições de refração, cores dióptricas e acromatismo.

26 Química da Cor, Parte I26 Em meados do século XIX, diversos pesquisadores (como Helmholtz e Maxwell) começaram a revisitar as teorias lançadas por Young.

27 Química da Cor, Parte I27 Hermann von Helmholtz ( ) Médico alemão, é mais conhecido em Química por seus estudos de Termo- dinâmica (inclusive sua definição da energia livre). Foi também uma figura importante do debate vitalismo vs. materialismo.

28 Química da Cor, Parte I28 Helmholtz inventou o oftalmoscópio (possibilitando o exame direto da retina). Entre 1856 e 1867, publicou os três volumes do Handbook of Physiological Optics. Elaborou a Teoria Tricromática.

29 Química da Cor, Parte I29 Teoria Tricromática O olho deve conter três tipos de receptores de cor, um para cada uma das cores primárias (vermelho, verde e azul/violeta). A incidência de luz de determinado comprimento de onda estimula em graus variáveis estes receptores, produzindo a sensação de cor.

30 Química da Cor, Parte I30 Diagrama atualmente aceito da distribuição espectral dos cones e bastonetes.

31 Química da Cor, Parte I31 H. Ewald Hering ( ) Obteve seu doutorado em Kiel (1893). Conhecido por sua competência e teimosia, chegou a ser indicado para o Prêmio Nobel de Medicina (por seu trabalho sobre a regulação automática da circulação pelos nervos pressoreceptores).

32 Química da Cor, Parte I32 Teoria dos Processos Oponentes Em 1872 Hering propôs que células receptoras reagem a pares de cores opostas (vermelho/verde, amarelo/azul e branco/preto). A teoria não foi aceita inicialmente, mas explicava o fenômeno da persistência de imagens. Vamos fazer um pequeno experimento...

33 Química da Cor, Parte I33

34 Química da Cor, Parte I34

35 Química da Cor, Parte I35 Diversos artistas impressionistas usaram a teoria de Hering. Veja o exemplo abaixo: V. van Gogh, The Sower, 1888.

36 Química da Cor, Parte I36 A teoria de Hering foi revista em 1970 por Edwin Land, e finalmente aceita como correta. Detalhe: existem receptores de pares de cores opostas. Ao nível da retina só há três receptores de cor (como sugerido por Young e Helmholtz), mas no cérebro as cores são traduzidas em seis por causa dos pares de cores opostas.

37 Química da Cor, Parte I37 Percepção da cor O olho humano recebe estímulos em dois níveis: Na retina, tricromática (Young & Helmholtz) No nervo ótico, processos oponentes (Hering) Como estes estímulos se combinam no cérebro?

38 Química da Cor, Parte I38 O cérebro processa dois conjuntos de sinais visuais, denominados de corrente dorsal e corrente ventral (que processa a cor).

39 Química da Cor, Parte I39 Espectro visível É a porção do espectro eletromagnético que pode ser detectada pelo olho humano ( nm). Luz incidindo sobre objetos opacos pode ser refletida (como num espelho), espalhada ou absorvida. A combinação dos três processos dá origem às cores características do objeto.

40 Química da Cor, Parte I40

41 Química da Cor, Parte I41 Decomposição de cores Existem diversos sistemas. O mais conhecido decompõe a cor em três coordenadas: Matiz comprimento de onda dominante Saturação intensidade ou concentração Valor escuro / claro A combinação dá origem às chamadas cores não-espectrais (rosa, marrom, magenta)

42 Química da Cor, Parte I42 Diagrama de cromaticidade espacial (CIE, 1931)

43 Química da Cor, Parte I43 Complementaridade A luz do Sol é branca (a mistura de todos os comprimentos de onda). Se parte desta luz é absorvida por algum objeto opaco, então a luz espalhada pelo objeto é a sua complementar. Por que cenouras são laranja? Por que as folhas das árvores são verdes?

44 Química da Cor, Parte I44 Cenouras têm alta concentração de - caroteno. Qual será o espectro de absorção (UV-visível) deste composto?

45 Química da Cor, Parte I45 Absorve no azul!

46 Química da Cor, Parte I46 Folhas têm alta concentração de clorofila. Qual será o espectro de absorção (UV-visível) deste composto?

47 Química da Cor, Parte I47 Absorve no vermelho e UV ! Por isso é verde!

48 Química da Cor, Parte I48 Complementaridade Cenouras tem cor laranja por que elas têm alta concentração de caroteno e derivados, que absorvem no azul ( m 450 nm). Folhas das árvores tem cor verde por que elas têm altas concentrações de clorofila, que absorve no vermelho ( m 670 nm).

49 Química da Cor, Parte I49 Agora que já temos algum conhecimento sobre como percebemos as cores, podemos passar ao que nos interessa... Química. Como aparecem experimentos coloridos em Química?

50 Química da Cor, Parte I50 A seguir: Química Analítica Química Analítica Indicadores de pH Indicadores de pH Eletroquímica Eletroquímica E mais !... E mais !...

51 Química da Cor, Parte I51


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