Becquerel, Alexandre-Edmond (1820-1891)

Edmond Becquerel era um dos cientistas de uma família. Seu pai, Antoine-César, foi professor de física no Muséum d’Histoire Naturelle, e seu filho, Henri Becquerel, também físico, descobriu o fenômeno da radioatividade (pelo qual recebeu o Prêmio Nobel em 1903).

O trabalho científico de Edmond começou em 1838, muito cedo, aos dezoito anos de idade. Quando a Cátedra de Física Aplicada à História Natural foi criada para seu pai no Muséum d’Histoire Naturelle, Edmund teve o dilema de escolher cursar a École Normale, a École Polytechnique, ou tornar-se assistente de seu pai no curso que frequentou com a cátedra. Ele escolheu assistir o seu pai, e a colaboração deles continuou por décadas. Assim, o seu título na página de rosto do livro publicado em 1855-1856 com o seu pai é dado como: “Professeur au Conservatoire impérial des Arts et Métiers, Aide-naturaliste au Muséum d’Histoire Naturelle, etc.”. Após um curto período como assistente na Sorbonne, e depois como professor no Institut Agronomique de Versailles, tornou-se professor no Conservatoire des Arts et Métiers em 1852, onde trabalhou durante quase quarenta anos. Quando seu pai morreu em 1878, Edmond o sucedeu como diretor do Muséum, além de sua cátedra. É licenciado em Ciências pela Universidade de Paris em 1840, e foi eleito membro da Académie des Sciences em 1863.

Publicou um grande número de artigos científicos e vários livros: os três volumes Traité d’électricité et de magnétisme, et des applications de ces sciences á la chimie, á la physiologie et aux arts. (1855-1856 com seu pai); Recherches sur divers effets lumineux qui résultent de l’action de la lumiére sur les corps(1859); e La lumiére, ses causes et ses effets1867, em dois volumes.

Electricidade, magnetismo e luz foram os principais temas de sua obra. Na época, estes temas eram temas “quentes”. Hans Christian Ørsted tinha feito a sua descoberta de que uma corrente eléctrica tinha um efeito sobre um íman no ano do nascimento de Edmond. Michael Faraday tinha acabado (em 1831) de descobrir o efeito da indução, e Louis Daguerre inventou a placa fotográfica em 1837, um ano antes de Edmund iniciar o seu trabalho científico. Edmond começou a estudar o efeito químico da luz, e em 1839 ele descobriu um efeito notável: a eletricidade era emitida após as ações químicas devido à luz – o efeito fotoelétrico. Ele foi assim levado à construção do “actinômetro”, que permite a medição da intensidade da luz através da medição da corrente elétrica gerada pela luz. Usando placas fotográficas, ele examinou o espectro da luz solar e descobriu que as linhas escuras, observadas por Fraunhofer na parte visível, continuam na região violeta e ultravioleta, e que as placas, quando expostas brevemente à radiação ultravioleta, tornam-se sensíveis também à parte vermelha, e podem realmente adquirir uma imagem sem desenvolvimento das placas.

Paralelo a estas investigações, ele continuou (com seu pai) a estudar a eletricidade. Ele usou o método de compensação para medir a resistividade de um grande número de materiais, incluindo soluções líquidas. O efeito dos eléctrodos foi, neste último caso, tido em conta através da utilização de tubos nos quais era possível alterar a distância entre os eléctrodos. Os efeitos eletroquímicos e suas aplicações práticas também foram uma das principais preocupações. O segundo volume do “Traité …” diz respeito principalmente à viabilidade da extração de prata de minerais no México por métodos eletroquímicos, ao contrário dos métodos então em uso que envolvem carvão vegetal ou mercúrio. O mercúrio era caro e o carvão vegetal estava se tornando cada vez mais caro devido à escassez de madeira. Na introdução ao “Traité …” ele menciona que se o consumo de madeira no México continuasse ao ritmo atual de dez anos, isso teria efeitos severos, e que o governo mexicano deveria se preocupar. (Neste ponto vale a pena notar que o México tinha obtido a independência em 1821, e o tema da intervenção francesa nas guerras internas que se seguiram foi uma questão política importante). Ele estudou extensivamente a força electromotriz e a resistência interna de um grande número de baterias. Ele e seu pai usaram o efeito termoelétrico para construir termômetros que pudessem medir temperaturas difíceis de medir e em lugares de difícil acesso por outros meios. A temperatura no solo foi, por exemplo, medida ao longo do ano.

Em 1839 foi iniciado outro estudo, com Jean-Baptiste Biot (que tinha medido quantitativamente a força que uma corrente eléctrica produz num íman, o efeito que Ørsted tinha descoberto qualitativamente), nomeadamente, na fosforescência, na fluorescência e na luminescência. Para estudar o fenómeno de certas substâncias emitirem luz depois de terem sido expostas à luz, Becquerel concebeu um aparelho engenhoso. A ideia principal era ter dois discos com furos girando em torno de um eixo paralelo ao feixe de luz que ilumina a amostra colocada entre os discos. A amostra recebe luz apenas quando um furo passa à sua frente; caso contrário, o disco bloqueia o caminho da luz. Da mesma forma, a luz emitida só é observada quando um furo no outro disco passa pela amostra e pode ser examinada em momentos variáveis após a exposição, alterando as posições relativas dos furos ou alterando a velocidade de rotação. Além disso, um prisma pode ser inserido na trajetória da luz emitida e a análise espectral pode ser realizada. Com este simples aparelho ele foi capaz de reduzir para 1/40.000 de segundo o tempo de separação entre a excitação luminosa e a observação. Foram obtidos vários resultados importantes; por exemplo, que a fluorescência diferiu da fosforescência apenas pela sua duração muito curta, e que o espectro da luz fluorescente é característico para cada substância (uma das primeiras instâncias de testes não destrutivos).

A descoberta e as investigações detalhadas do fenómeno da fluorescência é geralmente considerada a principal contribuição de Edmond Becquerel. Teve o impacto adicional de levar posteriormente à descoberta da radioatividade por seu filho Henri, enquanto Henri continuava estes estudos, incluindo entre as substâncias examinadas sais de urânio.

Edmond Becquerel estava interessado e dedicado à ciência em geral. Ele era um experimentador muito cuidadoso e imaginativo com um sentido agudo dos aspectos práticos da ciência. Ele colocou um grande esforço e visão na exploração dos usos práticos da física, especialmente os novos fenômenos da eletricidade e do magnetismo ou, quando combinados, eletromagnetismo.

Stig Steenstrup

BIBLIOGRAFIA

Becquerel, H. (1892). “La chaire de physique du Muséum”. Revue Scientifique 49:674-678.

Harvey, E. N. (1957). A História da Luminescência desde os primeiros tempos até 1900. Filadélfia: American Philosophical Society.

Violle, J. (1892). “L’uvre scientifique de M. Edmond Becquerel.” Revue Scientifique 49:353-360.