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Boletim de Aplicação


Som e Luz

   

Os sons e as cores do mundo chegam até nós como energia, na forma de ondas sonoras e de luz. Em alguns casos, os dois são muito parecidos. Sua energia vai de um lugar para outro por meio de ondas. A energia da luz do Sol aquece a terra, bronzeia a pele e faz crescer as plantas. A energia das ondas sonoras – como o estrondo de um jato a quebrar a barreira do som – pode estremecer prédios e espatifar vidraças.

Em outros casos, som e luz são diferentes. O som só pode se propagar através da matéria: gases, como o ar; líquidos e sólidos. A luz também pode se propagar no vácuo. A luz das estrelas que vemos hoje viajou milhares de anos antes de chegar aos nossos olhos. Um raio libera grandes porções de energia em som e luz.

O trovão e o relâmpago podem ser percebidos à distância, mas vemos primeiro o raio porque a luz é muito mais rápida

 

COR

Imagine um mundo em que tudo fosse da cor da luz do dia – branco. A vida seria muito monótona.

Felizmente, o mundo é colorido. Nossos olhos são capazes de distinguir as diferentes ondas de comprimento da luz visível como cores diferentes. Cada comprimento de onda de luz, ou a combinação de várias ondas, A onda mais longa que conseguimos ver é o vermelho, as mais curtas são azul e violeta. Se uma igual quantidade de comprimentos de onda é misturada, o resultado é branco. Muitos animais não conseguem distinguir a diferença das ondas, e, por isso, eles vivem em um mundo sem cor.

AS CORES DO ARCO-IRIS

As diferentes cores que formam a luz branca podem ser vistas quando um raio de luz é refratado por um prisma. O prisma reflete os comprimentos de onda em diferentes quantidades, e as dispersa em um espectro que pode ser visto. A refração é maior na luz vermelha e menor na violeta.

INTERFERÊNCIA DAS CORES

As cores brilhantes nas bolhas de sabão são provocadas por interferência de luz. Os raios de luz branca refletidos dentro da película de sabão vão um pouco além daqueles refletidos do lado de fora. As ondas em cada raio interferem umas comas outras. Algumas cores se cancelam, outras se combinam formando tiras de cores iridescentes (como um arco-íris) na superfície da bolha.


A TEMPERATURA DA COR

Todos os objetos produzem ondas eletromagnéticas, invisíveis. Aquecendo um objeto, as ondas ganham mais energia e se tornam mais curtas – que podemos ver. Uma barra de ferro aquecida emite ondas do final vermelho do espectro visível. À medida que sobe a temperatura, a parte mais quente da barra torna-se amarela. Com mais calor, a barra emite a maioria das cores do espectro visível que, unidas, formam o branco.

FILTROS

Um filtro é uma lâmina translúcida que absorve algumas cores e deixa outras passarem. Um filtro verde absorve o azul e o vermelho de um espectro e transmite a região verde. Um filtro magenta absorve verde e transmite vermelho e azul.

ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO

Assim como a luz viaja em ondas, o mesmo fazem outras formas de energia, incluindo ondas de rádio, microondas e ultravioleta. Todas elas são ondas eletromagnéticas. A extensão de uma onda eletromagnética é chamada espectro eletromagnético.

As cores do arco-íris formam a única parte do espectro que se pode ver. As demais ondas são invisíveis. Embora viajem à velocidade da luz, cada grupo de ondas tem um diferente comprimento de onda e carrega uma quantidade diferente de energia. As ondas de rádio, microondas e infravermelho têm comprimento mais longo e carregam menos energia do que a luz visível, ultravioleta, raios-X e raios gama são ondas mais curtas e carregam mais energia.

ONDAS DE RÁDIO

As ondas eletromagnéticas usadas para transmissão de rádio e televisão têm comprimentos variando de centenas de metros a poucos décimos de centímetros. O tamanho de uma antena necessária para captar um sinal de rádio é estreitamente relacionado ao comprimento de onda.

MICROONDAS

As microondas são mais curtas que as ondas de rádio e são usadas para transmitir sinais de radar. Algumas microondas têm a mesma freqüência das moléculas de água, e podem ser usadas para cozinhar alimentos úmidos. A energia das microondas é convertida em calor na medida em que as moléculas vibram.

RAIOS GAMA
Os raios gama são muito penetrantes. Eles carregam muita energia e danificam as células vivas pelas quais atravessam. Eles são liberados pelo núcleo de átomos radioativos nas reações nucleares.
 
RAIOS-X
Os raios-X têm energia suficiente para atravessar materiais espessos – incluindo o corpo humano. Em uma foto em raios-X, as partes mais densas do corpo surgem como sombras.
 

RAIOS ULTRAVIOLETA
A luz do Sol contém raios ultravioleta (UV). Pequenas quantidades de raios UV são boas para o ser humano, mas quantidades maiores podem prejudicar os olhos e causar câncer de pele. São essas ondas que bronzeiam e queimam peles delicadas.

 

RAIOS INFRAVERMELHO
Os objetos quentes liberam raios infravermelho. Nas fotos com raios infravermelho (termográficas), cada cor representa uma diferente temperatura, do amarelo (mais quente) ao azul (mais frio).

 
FONTES DE LUZ
Qualquer objeto no Universo projeta ondas eletromagnéticas – estrelas, árvores e até mesmo nossos corpos. A maior parte delas, com freqüências invisíveis ao olho humano. Se um objeto é aquecido, ele emite radiação em outra freqüência e produz luz visível. Os objetos começam a brilhar em tom de vermelho a mais ou menos 500 °C. A 2.000 °C emitem um brilho branco quente, contendo todas as cores do espectro visível. Mas não são apenas os objetos quentes que produzem luz. Uma corrente elétrica através de gás excita os elétrons que então perdem sua carga extra de energia na forma de luz. Os produtos químicos também podem liberar luz. Os padrões brilhantes no corpo de alguns peixes no fundo do mar são produzidos por reações químicas.
 

O ESPECTRO SOLAR

A temperatura da superfície do Sol é de 5.500 °C. A essa temperatura, são produzidas todas as cores do espectro visível. Mas os átomos nas camadas externas (mais frias) da atmosfera solar absorvem certas freqüências da luz do Sol. Isso cria linhas escuras no espectro solar, chamadas linhas Fraunhofer.

 

ESPECTRÔMETRO


Um prisma de vidro muda a direção das diferentes cores da luz. Deste modo, divide-se uma mistura de cores em um espectro. O espectrômetro usa um prisma para dividir a luz. O comprimento das ondas de luz no espectro mostra quantos elementos estão presentes na fonte.