2º TRIMESTRE - RADIAÇÃO

RADIAÇÃO E SUAS APLICAÇÕES

Nesse tema, conheceremos sobre ondas, tipos de ondas, som, luz e outras ondas eletromagnéticas que usamos em nosso dia a dia.

REFLEXÃO...

Por que a água de um lago forma ondulações após uma pedra ser arremessada?

Quais as diferenças entre as ondas sonoras e as ondas de luz?

A radiação causa ou não causa danos aos seres vivos?

1. AS ONDAS

Uma onda é uma forma de propagação de energia, que pode depender de um meio físico ou não, e nela é possível medirmos três características:

Comprimento de onda - distância entre duas cristas, o que corresponde a um ciclo, ou seja, o tamanho de uma onda. O comprimento de onda é medido em metros, e é representado pela letra grega λ (lâmbda).

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Amplitude - é a distância entre o segmento médio de uma onda (o ponto de equilíbrio) e a crista/vale. A crista é o ponto superior em uma onda, e o vale é o ponto inferior.
Frequência - corresponde ao número de ondas que chegam a um receptor por segundo de tempo, e é medido em Hertz (Hz): 1 Hz = 1 onda por segundo; 575 Hz = 575 ondas por segundo.

Quanto maior a frequência de uma onda, menor será o comprimento de onda.

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O som

O som são ondas sonoras que se propagam apenas através de um meio físico, e que podem ser captadas pelas membranas timpânicas de nossas orelhas, e interpretadas por nosso cérebro.

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O ser humano capta ondas sonoras entre as frequências de 20 Hz e 20000 Hz, conhecidas popularmente como som. Ondas com frequência menor do que 20 Hz são conhecidas como infrassom, que é captado por pombos. Ondas com frequência maior do que 20000 Hz são chamadas de ultrassom, captado por morcegos.

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Propriedades do som

Velocidade de propagação - as ondas sonoras dependem de um meio físico para se propagarem: objetos sólidos propagam o som em velocidade maior do que líquidos ou gases.

sólido: 6000 m/s

líquido: 1500 m/s

gasoso: 340 m/s

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Altura - corresponde a frequência da onda sonora. Um som alto é aquele que possui altas frequências, é o caso dos sons agudos, já aqueles sons de baixa frequência são conhecidos como sons graves. Quanto mais agudo, maior é a perturbação que as ondas causam em nossa membrana timpânica, e por esse motivo são considerados desagradáveis.

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Intensidade - corresponde ao volume do som: quanto mais intenso o som é, mais energia está se propagando, e quanto mais distante da fonte emissora de som você estiver, menor é a intensidade que chega até suas orelhas. A intensidade do som é media em decibéis (dB): sons com até 85 dB não nos causam problemas auditivos, enquanto sons acima dessa faixa podem causar perda de audição, até mesmo de forma definitiva.

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Timbre - o timbre corresponde a sons de mesma frequência, mas que foram produzidos por objetos diferentes, como é o caso de uma mesma nota musical emitida por um instrumento de sopro e outro instrumento de corda. A voz humana possui timbre diferente de pessoa para pessoa, isso possibilita você reconhecer determinadas pessoas apenas ouvindo sua voz.

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Eco - são ondas sonoras emitidas com intensidade elevada que colidem em uma superfície rígida e parte é refletida de volta. Alguns animais noturnos usam a ecolocalização para identificar obstáculos que não são possíveis de visualizar na escuridão, como é o caso dos morcegos.

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# Para responder:

1. O que podemos medir em uma onda? Explique.

2. Em uma guerra no espaço sideral, a explosão de um míssil seria ouvida como um som grave ou agudo? Explique sua resposta.

3. Por que o som alto dentro de um veículo faz as janelas vibrarem?

4. Qual é o receptor natural de ondas sonoras nos seres humanos?

5. Qual a diferença entre altura e intensidade do som?

2. RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA

Radiação são ondas que não dependem de um meio físico para se propagar, ou seja, podem se propagar na ausência de matéria, no vácuo: são as ondas eletromagnéticas, que podem ser geradas por fontes naturais ou através de dispositivos fabricados pelo ser humano.

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Tipos de ondas eletromagnéticas

De acordo com as características de frequência (Hz) e de comprimento de onda (λ), o espectro eletromagnético foi organizado em sete grupos:

Ondas de rádio
Micro-ondas
Radiação infravermelha
Radiação visível - Luz
Radiação ultravioleta
Ondas de raios-X
Ondas de raios gama

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A luz

A luz visível é a radiação formada pela faixa de ondas eletromagnéticas que são captadas pela retina de nossos olhos e que são processadas por nosso cérebro. Essa faixa estende-se da luz violeta (λ = 400 x 10-9) até a luz vermelha (λ = 750 x 10-9). A luz é uma radiação não ionizante, ou seja, não causa danos graves aos seres vivos.

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Espectro da luz:

Violeta
Anil
Azul
Verde
Amarelo
Laranja
Vermelho

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Dispersão da luz

Quando um feixe de luz branca atravessa um objeto transparente que se comporta como lente (como um prisma), ela se separa nas diferentes frequências do espectro visível. Dessa maneira, a luz branca é chamada de policromática, pois é formada pela união de todo o espectro de cores (poli = todos, cromos = cor), e as luzes de seu espectro que sofreram dispersão são chamadas de monocromáticas (mono = um, cromos = cor).

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A cor de cada dia

A percepção que temos sobre as cores depende da luz que incide sobre um objeto, e da luz que é refletida pelo objeto - esse fenômeno é chamado de reflexão seletiva. Objetos coloridos absorvem a maior parte do espectro de luz, refletindo apenas a frequência correspondente a cor que os define. Objetos brancos refletem todo o espectro incidente, refletindo a totalidade, ou seja, a luz branca. Objetos pretos absorvem as frequências, não refletindo nenhuma onda.

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O olho humano

Nosso olho possui formato esférico, conhecido como bulbo ocular. No fundo desse bulbo, encontramos uma região composta por milhões de células especializadas a captar ondas de luz, sensíveis aos picos de ondas luminosas. Essa região é a retina, o receptor natural de ondas visíveis. As células captam as ondas e transmitem a informação através do nervo óptico até o cérebro, que interpreta a informação como imagem.

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# Para responder:

6. O que é radiação eletromagnética?

7. Identifique a cor correspondente aos seguintes comprimentos de onda e frequências:

a) 545 x 10-9 m.

b) 4,5 x 1014 Hz.

c) 422 x 10-9 m.

d) 6,5 x 1014 Hz.

8. O que é luz policromática? E como a luz monocromática é gerada?

9. O que é reflexão seletiva?

10. Qual é o receptor natural de luz no ser humano? E como as imagens são interpretadas?

AVALIAÇÃO

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