Biofísica 1. Ondas Eletromagnéticas

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1 Biofísica 1 Ondas Eletromagnéticas

2 Ondas Ondas são o modo pelo qual uma perturbação, seja som, luz ou radiações se propagam. Em outras palavras a propagação é a forma na qual a energia é transportada. Note que apenas a energia é transportada, nenhuma forma de onda é capaz de transportar matéria (não confunda com Ondas de Choque que são devidas ao calor).

3 Ondas Existem dois tipos de ondas: Mecânicas ou longitudinais, que dependem de um meio físico para se propagar como o som, as ondas num líquido. Eletromagnéticas ou transversais que se propagam inclusive no vácuo como a luz, as ondas de rádio. Em meios como o vácuo ou ar a velocidade da luz é constante e vale km/s. Em meios mais densos esta velocidade é consideravelmente menor.

4 Características de uma onda: Amplitude ( ) : Distância em metros entre um pico e um vale.

5 Características de uma onda: Comprimento ou ciclo ( ) : Distância em metros entre dois pontos idênticos da onda

6 Características de uma onda: O comprimento é a característica mais importante de uma onda pois é quem caracteriza esta onda em termos de Frequência e Energia.

7 Características de uma onda: Frequência é a medida do número de vezes que um ciclo se repete em um segundo: f c/ Onde c é a velocidade da luz no vácuo. A unidade da frequência é chamada de Hertz (Hz), sendo comum o uso do kilo Hertz (khz) e o mega Hertz (MHz)

8 Características de uma onda: A Energia de uma onda pode ser calculada como: h f h c / Onde h é a constante de Planck A unidade de Energia é o Joule (J) ou mais comumente o Watt segundo (Ws) ou o kilo Watt hora (kwh) 1 kwh = 3, J ou 1 J = 2, kwh

9 Características de uma onda: Como podemos observar pelas equações: f c/ hc/ Quanto menor o comprimento de onda maior a Frequência e maior a Energia. Isto fica muito claro quando analisamos o Espectro Eletromagnético

10 O Espectro eletromagnético é a representação de toda a faixa de ondas eletromagnéticas existentes. Ela é baseada no Comprimento de onda

11 Ondas De rádio

12 Ondas de rádio

13 Micro-ondas

14 MICRO-ONDAS Frequência entre 300 MHz e 300 GHz (0,001 m < < 1 m) Forno de microondas ~ 2,45 GHz Estimativa de precipitação

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16 INFRAVERMELHO Comprimento de onda > 0,7 mm Região espectral no qual os corpos aqui na Terra emitem a maior parte da radiação Utilizado para detectar nuvens, temperatura da superfície

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18 400 nm < < 700 nm Corresponde a 44% do espectro solar Parte do espectro no qual nossos olhos são sensíveis Utilizado para detectar nuvens e aerossol na atmosfera

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20 ULTRAVIOLETA Comprimento de onda entre 100 a 400 nm (1 nanômetro = 10-9 m) Compreende menos que 7% do espectro solar Pode ser subdividido em UV-C, UV-B e UV-A

21 UV-A 320 nm < < 400 nm Sofre pouca absorção pelo O 3 estratosférico. É importante para sintetizar vitamina D. Excesso de exposição pode causar queimaduras e, a longo prazo, envelhecimento precoce, problemas no sistema imunológico e cataratas nos olhos.

22 UV-B 280 nm < < 320 nm Fortemente absorvida pelo ozônio estratosférico. É prejudicial à saúde humana, podendo causar queimaduras e, a longo prazo, câncer de pele. Utilizado para medir a concentração de ozônio

23 UV-C 100 nm < < 280 nm Completamente absorvido pelo O 2 e O 3 estratosférico e por isso não chega à superfície da Terra É utilizado na esterilização da água e material cirúrgico (Fonte:

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25 RAIOS - X Comprimento de onda ~ 10 Ångström Úteis na medicina diagnóstica, odontologia (dentes) Espectroscopia: determinar a composição elementar de materiais (estudos de poluição do ar, da água)

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27 São as mais energéticas formas de radiação eletromagnética Comprimento de onda ~ 10-3 Å Produzidos em reações nucleares por fontes radioativas naturais ou por exemplo em usinas nucleares Extremamente nocivos para os seres vivos, podem causar queimaduras, câncer. Usado na esterilização de materiais ou gama terapia (tecido cerebral).

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29 RAIOS CÓSMICOS Partículas altíssima energia que provêm do espaço exterior. A cada segundo, cerca de 200 dessas partículas de 10 6 ev atingem cada metro quadrado de nosso planeta Somente uma partícula de ev, chega por semana em uma área de 1 km 2.

30 F I M Esta apresentação estará disponível no site: ftp://ftpaluno/profs/pavanatti/

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