Aula2.1 met.fis

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  1. 1. Radiação e o Espectro Eletromagnético
  2. 2. O que é radiação? Energia que se propaga na forma de onda eletromagnética, sem a necessidade de um meio de propagação É gerada a partir da oscilação de cargas elétricas
  3. 3. Características Propagam-se com a velocidade da luz, c = 2,998 x 108 m/s (no vácuo) Comprimento de onda λ [m] Freqüência ν = c/λ [s] Energia U = hν = hc/λ [J] h é a constante de Planck e vale 6,626 x 10 -34Js Quanto menor o comprimento de onda, maior a energia
  4. 4. Diferenciação de acordo com o comprimento de onda
  5. 5. O Espectro Eletromagnético rádio microonda infravermelho visível ultravioleta Raio-X Raio-gama104 102 1 10-2 10-5 10-6 10-8 10-10 10-12 Comprimento de onda em centímetros
  6. 6. Tipos/região espectral Raios gama Raio-X Radiação ultravioleta Visível Radiação infravermelha Microondas Rádio/TV
  7. 7. Raios Gama São as mais energéticas formas de radiação eletromagnética Comprimento de onda ~ 10 -3 Angstrom ( 1 Angstrom = 10-10m) Menor o comprimento de onda, maior a freqüência, maior a energia
  8. 8. Raios Gama Produzidas em reações nucleares por fontes radioativas naturais ou por exemplo em usinas nucleares Extremamente nocivos para os seres vivos, podem causar queimaduras, câncer Produção de energia elétrica
  9. 9. Raios-X Comprimento de onda ~ 10 Angstrom Úteis na medicina diagnóstica, odontologia (dentes)
  10. 10. Raio-X Espectroscopia: determinar a composição elementar de materiais (estudos de poluição do ar, da água)
  11. 11. Ultravioleta Comprimento de onda entre 100 a 400 nm (1 nanômetro = 10-9m) Compreende menos que 7% do espectro solar Pode ser subdividido em UV-C, UV-B e UV-A
  12. 12. Espectro solar
  13. 13. UV-C 100 nm < λ < 280 nm Completamente absorvido pelo O 2 e O3 estratosférico e por isso não chega à superfície da Terra É utilizado na esterilização da água e material cirúrgico(Fonte: http://satelite.cptec.inpe.br/uv/R-UV.html#espectro)
  14. 14. UV-B 280 nm < λ < 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
  15. 15. UV-A 320 nm < λ < 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.
  16. 16. Visível 400 nm < λ < 700 nm Corresponde a 44% do espectro solar Parte do espectro no qual nossos olhos são sensíveis
  17. 17. Visível Utilizado para detectar nuvens e aerossol na atmosfera
  18. 18. Infravermelho Comprimento de onda > 0,7 µm (1 micrômetro = 10-6 m) Subdivisão: próximo (0,7 a 1,4 µm); curto (1,4 a 3,0 µm); médio (3 a 8 µm); longo (8 a 15 µm); longínquo (15 a 1.000µm)
  19. 19. Infravermelho Região espectral no qual os corpos aqui na Terra emitem a maior parte da radiação Utilizado para detectar nuvens, temperatura da superfície
  20. 20. Microondas Frequência entre 300 MHz e 300 GHz (0.001 m < λ < 1 m) Utilizado para estimativa de precipitação
  21. 21. Quem emite? Todos os corpos com temperatura > 0 K Espectro de emissão depende da temperatura
  22. 22. Sol Principal fonte de energia do planeta Temperatura da ordem de 6.000 K Quantidade de radiação que chega na superfície depende dos constituintes da atmosfera
  23. 23. Espectro solar
  24. 24. Corpos terrestresAtlanta – imagem no infravermelho
  25. 25. Espectro de Emissão 1.E+08 Temperatura (oC) 1.E+06 5000m )-1 1000 1.E+04-1 36B (Wm sr-2 1.E+02 1.E+00 1.E-02 0.1 1 10 100 comprimento de onda (µm)
  26. 26. Definições Além das subdivisões espectrais estudadas, outras definições são comumente adotadas na Meteorologia: Espectro solar: radiação de onda curta (λ < 4 µm) Espectro terrestre: radiação de onda longa ou radiação térmica (λ > 4 µm) Radiação fotossinteticamente ativa: entre 0,4 a 0,7 µm

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