Explique por que um objeto de cor vermelha pode parecer preto quando iluminado por uma fonte monocromática…

Questão

Explique por que um objeto de cor vermelha pode parecer preto quando iluminado por uma fonte monocromática verde. Proponha um procedimento experimental, com instrumentos e medições (valores e unidades), para verificar essa explicação e descreva os resultados esperados.

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

Resposta modelo — Física e procedimento: 1) Razão física: um objeto vermelho reflete preferencialmente luz em comprimentos de onda longos (˜600–700 nm) e absorve fortemente em torno de 530 nm; se a iluminação for monocromática verde (LED centrado em 530 nm), a refletância R(530 nm) do objeto pode ser ˜0, ou muito baixa (<10 %), logo quase nenhuma luz é refletida ao observador e o objeto aparece preto. 2) Instrumentos: fonte branca contínua (halógena) e filtro verde ou LED monocromático 530 nm (especificar banda ±10 nm); espectrômetro com resolução ~1 nm cobrindo 400–800 nm; fotômetro ou sensor de potência óptica (W) com calibragem. 3) Procedimento: a) Medir o espectro da fonte branca e da fonte verde (potência vs ?, em W/nm). b) Medir a refletância relativa do objeto usando espectrômetro: iluminar com fonte branca e registrar intensidade refletida I_ref_white(?); medir referência de reflexão total I_ref_ref(?) (padrão branco) e calcular R(?)=I_ref_white(?)/I_ref_ref(?). c) Iluminar o objeto com a fonte verde (530 nm) e medir potência refletida P_ref_green (W) com o fotômetro. d) Controle: medir um objeto branco e um objeto absorvente para comparação. 4) Resultados esperados: R(?) mostrará pico em 600–700 nm e valor muito baixo em 530 nm; sob luz branca o objeto aparece vermelho porque há reflexão em 600–700 nm; sob iluminação verde (530 nm) P_ref_green ˜ 0 (ou « P_ref_white), confirmando que quase nenhuma luz é refletida em 530 nm e por isso o objeto aparenta preto. 5) Conclusão experimental: a cor percebida depende da sobreposição entre o espectro de iluminação e a curva de refletância do material; quando não há componente refletida na banda de iluminação, não há sinal para os cones visuais e o objeto parece escuro/ preto.

Explicação

Um objeto vermelho reflete luz em comprimentos de onda longos, enquanto absorve luz em comprimentos de onda próximos ao verde. Quando iluminado por uma fonte verde, a refletância do objeto em 530 nm é muito baixa, resultando em pouca ou nenhuma luz refletida ao observador. Isso faz com que o objeto pareça preto, pois não há luz suficiente para ativar os cones visuais responsáveis pela percepção de cor.

Raio-X da questão

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