RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA. Daniel C. Zanotta 23/03/2015

Transcrição

1 RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA Daniel C. Zanotta 23/03/2015

2 O QUE É A REM? A radiação eletromagnética é uma oscilação, em fase, dos campos elétricos e magnéticos. As oscilações dos campos magnéticos e elétricos são perpendiculares entre si e podem ser entendidos como a propagação de uma onda transversal, onde as oscilações são perpendiculares à direção do movimento da onda (como as ondas da superfície de uma lâmina de água), que pode se deslocar através do vácuo, ou entendidos como o deslocamento de pequenas partículas, dentro do ponto de vista quântica, chamadas fótons. O espectro visível, ou simplesmente luz visível, é apenas uma pequena parte de todo o espectro da radiação eletromagnética possível, que vai desde as ondas de rádio aos raios gama. A existência de ondas eletromagnéticas foi prevista por James Clerk Maxwell e confirmada experimentalmente por Heinrich Hertz. A radiação eletromagnética encontra aplicações como a radio transmissão, seu emprego no aquecimento de alimentos (fornos de microondas), em lasers para corte de materiais ou mesmo na simples lâmpada incandescente.

3 COMO A REM SE PROPAGA? C = m/s (VELOCIDADE DA LUZ NO VÁCUO)

4 COMO A REM É PRODUZIDA NO SOL? O sol é uma estrela que está a uma temperatura muito superior a temperatura da Terra. A temperatura é da ordem de 5000 º C.

5 RADIAÇÃO SOLAR: INTENSIDADES

6 RADIAÇÃO SOLAR: INTENSIDADES POR VIBRAÇÃO DE CARGAS ELÉTRICAS; QUANTO MAIS QUENTE ESTÁ UM CORPO, MAIS INTENSA SERÁ A SUA OSCILAÇÃO E MAIS RADIAÇÃO ELE EMITIRÁ.

7 CLASSIFICAÇÃO DA REM

8 EQUAÇÃO DA REM: ʎ=c / f ʎ = COMPRIMENTO DE ONDA DE UMA ONDA ELETROMAGNÉTICA [M] c = VELOCIDADE DA LUZ NO VÁCUO = ,458 KM/S ~ KM/S = M/S f = FREQÜÊNCIA DA ONDA [HZ]

9 MEIO DE PROPAGAÇÃO DA RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA A radiação eletromagnética não precisa de um meio para se propagar, pode viajar no vácuo (ausência de matéria). É assim que ela viaja no espaço do Sol até a Terra.

10 ATENUAÇÃO ATMOSFÉRICA:

11 INTERAÇÕES ATMOSFÉRICAS Espalhamento, absorção, refração e reflexão da radiação:

12 RADIAÇÃO QUE CHEGA ATÉ A SUPERFÍCIE: Parte da radiação vinda do sol (a linha preta da figura) é absorvida pelos gases da atmosféra( como o ozônio, oxigênio e os CFCs). Isto faz com que apenas uma parcela da radiação solar chegue a superfície.

13 FORMAÇÃO DAS CORES: Quando enxergamos um objeto com alguma cor, é porque a luz branca vinda de alguma fonte de REM teve todas as frequências correspondentes as outras cores absorvida pelo material, exceto a frequência correspondente aquela cor pela qual nós enxergamos o objeto. Por exemplo: um objeto é vermelho porque absorve todas as cores, menos o vermelho. Um objeto é visto da cor amarela porque absorveu as cores azuladas e refletiu apenas o verde e vermelho. Isso faz com que apenas essas cores sejam percebidas pelo olho humano. Esta composição de verde + vermelho é percebida como a cor amarela. O que causa esta absorção ou reflexão seletiva é a composição bioquímica das substâncias. Uma célula vegetal, por exemplo, tem organelas celulares com tamanhos que se assemelham ao comprimento de onda da radiação incidente, reagindo de forma diferente a cada tamanho, provocando absorção, reflexão ou refração da radiação.

14 PROCESSO DE REFLEXÃO:

15 SISTEMA VISUAL:

16 SENSIBILIDADE DO OLHO:

17 FORMAÇÃO DA IMAGEM NO OLHO

18 INTERAÇÃO COM A LUZ:

19 PONTO CEGO: Um ponto cego é uma obscuração do campo visual. Um ponto cego em particular conhecido como ponto cego fisiológico é o lugar no campo visual que corresponde à falta de células fotorreceptoras no disco óptico da retina onde passa o nervo óptico. Uma vez que não existem células para detectar a luz nessa região do disco óptico, uma parte da campo de visão não é percebido. O cérebro preenche esse ponto com informações sobre imagens ao redor e com informações percebidas pelo outro olho, dessa forma o ponto cego normalmente não é percebido.

20 MECANISMO ARTIFICIAL DE VISÃO POR SENSORES CCD:

21 MECANISMO ARTIFICIAL DE VISÃO POR SENSORES: O sensor de um satélite não possui detectores com diferentes sensibilidades a radiação como no olho humano. Seria muito difícil construir detectores com sensibilidades ao azul, outros ao verde e outros ao vermelho. Assim, a maneira com que o sensor capta as diferentes cores é através de um prisma de vidro que separa as cores da luz em suas diferentes frequências (abaixo). Após essa separação os detectores são posicionados na região de reflexão de cada uma das cores do espectro. PRISMA SENSOR CCD

22 SENSIBILIDADE DO OLHO COMPARADA COM A DO SENSOR: Além da luz visível, os sensores podem perceber outras frequências do espectro que não são enxergadas pelo olho humano. Isso permite analisar outras características dos materiais.