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quarta-feira, 20 de maio de 2015

A Era Astrofísica III - (A Radiação Electromagnética)


Radiação Electromagnética no Universo

«O Mundo visível. Construí-lo a partir da Luz e das Trevas. É essa a tarefa, pois o Mundo visível, que consideramos uma unidade, é construído na sua forma mais agradável a partir desses dois princípios.»
                                      - Luz e Trevas -                       (Goethe, Physikalische Vorträge, 1806)

Radiação Electromagnética
Podemos ver porque os nossos olhos são sensíveis à luz. A Luz, é uma perturbação electromagnética que possui muitas das propriedades das ondas. Por exemplo, apresenta cristas e depressões; a distância entre cada crista é o comprimento de onda. Relacionada com o comprimento de onda e com a velocidade a que a onda se desloca, está a Frequência.
A Frequência mede o número de Cristas de Onda que passam num ponto específico num certo tempo. Em virtude de a Luz viajar no Espaço - sempre à mesma velocidade - a luz de comprimento de onda maiores apresenta uma Frequência Inferior à da luz de comprimentos de onda mais curtos.

A Luz de diferentes comprimentos de onda distingue-se pela sua cor. A Luz Vermelha, por exemplo, possui um comprimento de onda maior e uma frequência mais baixa que a Luz Azul. O brilho correspondente a uma fonte de luz que observamos, depende do número de Fotões que chegam aos nossos olhos. Um grande número de fotões implica que a Luz surja brilhante e um menor número de fotões torna a luz mais fraca.

A Luz Visível ocupa apenas uma parte do espectro electromagnético. A Radiação com um comprimento de onda maior que o da Luz Vermelha - a radiação infravermelha - é sentida pelo Homem na forma de calor. A Comprimentos de Onda ainda maiores situam-se as Microndas e, as Ondas de Rádio. Na outra extremidade do Espectro Visível, a comprimentos de onda ainda mais curtos, encontram-se os Raios ultravioletas, os Raios-X e os Raios-Gama. Fundamentalmente, estas radiações são as mesmas; distinguem-se apenas pelos seus comprimentos de onda diferentes!


Espectro Electromagnético

Espectro Electromagnético
O Espectro electromagnético é formado pela radiação electromagnética, disposto naturalmente de acordo com o seu comprimento de onda.
A Porção Visível do Espectro representa apenas uma pequena parte. O comprimento de onda aumenta da esquerda para a direita do diagrama. Significa isto que a frequência diminui da esquerda para a direita. São estas as propriedades clássicas das Ondas Electromagneticas.
De acordo com a célebre Teoria Quântica, cada porção de Radiação Electromagnética é transportada por um Fotão. A Energia dos Fotões é máxima na extremidade dos Raios-Gama do Espectro e mínima na extremidade das Ondas de Rádio do Espectro.
A Energia Relativa dos Fotões é apresentada abaixo do Espectro - imaginando que um fotão de luz visível pode viajar um metro através de um bloco de matéria antes de ser absorvido.
Os Raios-Gama conseguiriam percorrer um espaço 4 milhões de vezes maior e, os Fotões de Rádio, apenas 0,0000005 dessa distância.

A Energia da Radiação
A Radiação de comprimentos de onda mais curtos transporta mais energia que a radiação de comprimentos de onda mais longos.
A Energia da Radiação é transportada pelas partículas fundamentais chamadas Fotões. Viajam à velocidade da luz e não possuem massa em repouso. Significa isto que, se um fotão em repouso (estacionário) pudesse ser pesado, não apresentaria massa. Quando o Fotão está em movimento, porém, a energia do movimento faz com que se comporte como se tivesse massa.
A Energia transportada por um fotão é definida pelo comprimento de onda da luz que o fotão representa. Por exemplo, os Fotões da Luz Azul transportam mais energia que os Fotões da Luz Vermelha. Os Raios-Gama são os fotões com a energia mais elevada e, as Ondas de Rádio, são os fotões com a energia mais baixa.

Fotão/Electrão
Os Fotões são emitidos e absorvidos pelos Electrões e afectam a matéria, interagindo com outros electrões.
Um Electrão necessita de energia para transitar da sua órbita natural em redor do Núcleo para outra superior. Quando um Fotão da energia apropriada colide com um Electrão, este absorve o fotão e transita para um nível mais energético em torno do Átomo. No entanto, o Electrão não permanece aí por muito tempo, regressando pouco depois ao seu estado original (não necessariamente num único degrau). Quando um Electrão o faz, emite então um novo Fotão que transporta a energia.
Por vezes um Electrão absorve um Fotão que transporta tanta energia  que permite assim ao electrão escapar do próprio átomo. Chama-se a este fenómeno: Ionização. O Átomo fica com carga positiva porque tem agora menos electrões com carga negativa que os Protões de Carga Positiva. Um Átomo neste estado chama-se: Ião. O Electrão que escapou pode então vaguear pelo Universo até ser capturado por outro Ião que necessite de um electrão livre!


Espectroscopia - Espectro de Estrelas por classe espectral

Linhas Espectrais
As Linhas Espectrais são produzidas por electrões que se deslocam entre níveis de energia em redor dos Núcleos dos Átomos.
Na Absorção Atómica, alguns fotões que passam, provenientes de uma fonte de iluminação, são absorvidos pelos electrões. A Energia Absorvida corresponde então à energia exacta necessária para que o electrão atinja outro nível. Este facto retira algumas energias à luz que passa no Átomo. Se passar depois por um Prisma, o espectro resultante apresenta linhas escuras que correspondem às energias absorvidas.
Os Electrões dos níveis de energia mais elevados em breve regressam aos seus níveis originais, emitindo os Fotões. Esses Fotões podem ser emitidos em qualquer direcção em vez de retomarem as suas trajectórias originais.
A Observação de qualquer linha de visão que não corresponda à Linha Original de Iluminação fará com que, o observador, veja apenas um fundo escuro com linhas brilhantes. Essas Linhas correspondem às energias que foram emitidas.

As Nocivas Interferências Magnéticas
A Interferência Magnética reproduz-se por um distúrbio, afectação ou perturbação em maior ou menor escala (consoante essa interferência) em certos dispositivos electrónicos ou circuitos eléctricos. Regista-se na actualidade e, por este mesmo factor, a indução de enterrar (em processo de enterramento) os circuitos eléctricos urbanos, assim como a adopção de novos sistemas de circuitos fechados para se evitar (ou tentar assim isolar) esses dispositivos da nociva interferência magnética no planeta. Contudo, não se poderá evitar porém, todos os malefícios ou contingência global dessa interferência, na enorme rede global de telecomunicações que também sofreria danos, eventualmente, caso se venha a registar (em futuro próximo), este fenómeno de pungente interferência devido à radiação electromagnética ou condução electromagnética.
As luzes solares também se registam como causas comuns ou naturais nesses fenómenos de interferência magnética, tanto em dispositivos eléctricos domésticos como industriais. A actividade solar perturba essencialmente todo o desempenho de aviões e satélites, prejudicando enormemente a sua funcionalidade. Mas, há outras interferências magnéticas que são deliberadas - num tacitismo militar algo insólito - como espécie de ferramenta táctica para fins ou efeitos imediatos na perturbação de sinais de interferência.

Seja como for, por práticas deliberadas, incentivadas ou comummente naturais do que o Universo hoje nos concede em céus pouco calmos ou afectos à nossa pequenez, há a certeza porém, de que tudo se movimenta, energiza e resplandece - mesmo que a luz e as trevas se confundam e nos confundam a nós também... Humanidade.
O Céu ruge, o chão estremece e a voz dos deuses faz-se ouvir mas, se tivermos em conta todo o processo natural de um Universo que nunca adormece e se engrandece a nossos olhos (com ou sem radiação electromagnética) por algo que todos devemos estimular, criar e desenvolver em técnicas e benefício (e acordo geral) de se evitar futuros danos - ou futuros distúrbios entre todos os elementos já referidos - então o caminho é de luz e não de trevas! Havendo essa luz, haverá tréguas neste nosso mundo; neste, e em todos os outros, caso um dia o venhamos a descobrir em viagens interestelares de um futuro próximo. Assim seja então, caso tivermos a sorte e o benefício de ficar imunes a esta ou a outras radiações electromagnéticas extraplanetárias...

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