Sumário. Espectros, Radiação e Energia

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1 Sumário Das Estrelas ao átomo Unidade temática 1 Radiação ionizante e radiação não ionizante.. E suas aplicações. APSA 5 Espectro eletromagnético.. Radiação não ionizante São radiações não ionizantes as ondas de rádio, as micro-ondas, a radiação infravermelha, a radiação visível e a radiação ultravioleta de baixa frequência. 1

2 Radiação não ionizante As radiações não ionizantes compreendem toda a radiação eletromagnética cuja energia não é suficiente para ionizar os átomos ou as moléculas com os quais interatuam. Principais fontes de radiação não ionizante: Radiação solar. Lâmpadas (filamento, fluorescentes, ). Aparelhos domésticos de micro-ondas. Controlos remotos dos aparelhos de TV e outros. Ondas de radio telecomunicações, radar. Aparelhos de esterilização. Laser. Radiação ionizante A radiação ionizante é toda a radiação que tem energia suficiente para ejectar electrões dos átomos e das moléculas ionizando-os. São radiações ionizantes a radiação ultravioleta, os raios X e a radiação nuclear. 2

3 Radiação ionizante (núcleos radioativos) Poder penetrante da radiação ionizante As radiações ionizantes incluem raios gama ( ), raios X, partículas alfa ( ) e partículas beta ( ), e o seu poder penetrante varia consoante a partícula. 3

4 Radiação ionizante e radiação não ionizante A radiação ionizante é perigosa porque ao ionizar os átomos e as moléculas, pode destruir os tecidos, com consequências graves para a saúde. A radiação não ionizante é absorvida pelo corpo, aumentando a sua energia interna (aquecendo-o), e é eventualmente reemitida. A duração da exposição pode influenciar o organismo. Assim, a radiação não-ionizante poderá ser também potencialmente nociva. Partículas α São núcleos de átomos de hélio. Estas partículas são produzidas em reações nucleares ou em decaimentos radioativos, emitindo energia na forma de radiação eletromagnética. 4

5 Partículas β É uma forma de radiação emitida por certos tipos de núcleos radioativos como é o caso do carbono-14, potássio-40, iodo- 132, bário-126 entre outros. Esta radiação ocorre na forma de partículas beta (β), que são eletrões de alta energia ( ) ou positrões ( ) emitidos de núcleos atómicos num processo conhecido como decaimento beta. Partículas Radiação gama ou raios gama ( ) é um tipo de radiação eletromagnética produzida geralmente por elementos radioativos. 5

6 Partículas α, β +, β -, e raios X Partículas α, e β 6

7 Relação de Max Planck A energia das radiações eletromagnéticas só se transmite em pequenas porções ou quanta de energia. A energia está quantificada. E quanta = h = h c E energia da radiação, unidade SI, Joule (J) h constante de Planck = 6,63 x J.s c velocidade da luz = 3,0 x 10 8 m/s frequência da radiação, unidade SI, Hertz (Hz) comprimento de onda da radiação, unidade SI, metro (m) Max Planck ( ) Físico alemão Em 1905 Einstein reforçou a hipótese de Planck ao interpretar o efeito fotoeléctrico e considerar que a energia da radiação está quantizada por múltiplos de h aos quais chamou fotões. 7

8 E inc. Emín. remoção E c E inc. energia da radiação incidente E mín. remoção energia mínima de remoção E c energia cinética do eletrão arrancado 8

9 E inc. Emín. remoção E c h h 0 1 mev 2 m e = 9,1 x kg 2 energia da radiação incidente λ E mín. remoção = h 0 energia mínima de remoção E inc. = h = h c E c = 1 2 mev2 energia cinética do eletrão arrancado - o efeito fotoeléctrico é, praticamente, instantâneo; - o nº de fotoelectrões emitidos é proporcional ao nº de fotões da radiação incidente (a intensidade do feixe); 9

10 - a energia (cinética) dos fotoelectrões emitidos não aumenta com a intensidade do feixe, mas depende apenas da frequência da radiação incidente; - só há emissão de electrões a partir de uma certa frequência mínima, 0, característica de cada substância. Energia incidente ( E inc. ) Intensidade ( I ) depende, f nº de fotões incidentes 10

11 Aplicações de efeito fotoelétrico O efeito fotoelétrico é frequentemente utilizado no dia-a-dia em inúmeros instrumentos e aparelhos de grande utilidade. A Célula fotoelétrica ou fotocélula é uma das principais aplicações, usa-se em: Equipamentos laboratoriais para a contagem de bactérias e outros; Detetores de fumos e de movimento; Portas automáticas; Sensores; Etc. 11

12 Aplicações de efeito fotoelétrico TPC APSA 5 Espectro eletromagnético. Efeito eletromagnético (exercícios que ficarem por fazer). 12

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