Emissão de radiação eletromagnética

RKA2JV - Olá, tudo bem com você? Você vai assistir agora a mais uma aula de Ciências da Natureza. Para começar esta aula, eu quero te fazer uma pergunta aparentemente simples. Eu tenho uma imagem de fogo aqui. A minha pergunta é: o que é o fogo? Bem, o que você diria se eu lhe falasse que o fogo, como o vemos, estas chamas aqui, nada mais é do que o ar quente? Eu sei o que você pode estar pensando agora: "Ar quente? Não, não mesmo! Eu já vi ar quente antes, ou pelo menos eu experimentei o ar quente, afinal, nem sempre eu vejo o ar. Mas aqui eu vejo claramente algo brilhante, algo que emite luz, algo que emite radiação eletromagnética!" O que eu diria para você, nesse caso, caso você esteja pensando assim, é que, na verdade, tudo em nosso universo que tem uma temperatura acima do zero absoluto, do zero Kelvin, que é praticamente qualquer coisa que você vai encontrar em sua vida, emite radiação eletromagnética. Objetos com temperatura não são a única forma de criar radiação eletromagnética, mas é a principal forma que está acontecendo ao nosso redor. Mesmo se você estivesse em uma sala totalmente escura, você estaria emitindo radiação eletromagnética. Uma árvore lá fora, mesmo que esteja escuro lá fora, está emitindo radiação eletromagnética. Você pode chegar para mim agora e dizer o seguinte: "Espere! Eu não estou vendo a árvore." Sim, isso mesmo, porque os seus olhos só podem detectar certas frequências de radiação eletromagnética. Se a gente olhar para este diagrama bem aqui, podemos ver como categorizamos muitas das frequências. E você pode ver isso aqui: esta é a frequência. Aqui é o comprimento de onda, e estão em potências de 10. Sendo assim, você pode ver isto aqui como uma escala logarítmica. E, bem aqui, você pode ver que os nossos olhos só podem ver, visivelmente, uma pequena seção desta escala logarítmica de frequência Uma das coisas que eu gosto de pensar às vezes, e inclusive de fazer essa pergunta a muitas pessoas, é que, se o humanos não tivessem olhos, se a gente não fosse capaz de detectar até mesmo um pequeno segmento do espectro eletromagnético, será que a gente saberia que existe algo como ondas eletromagnéticas? Essa é uma pergunta interessante, e que eu acho que pode ficar como reflexão para você. Agora, repare aqui que temos raios gama, raios X, raios UV, raios infravermelho, micro-ondas, FM, ondas de rádio AM e ondas de rádio longas. Ou seja, é muita coisa. Agora, voltando a pensar aqui em nossa chama. Na maior parte do ar quente, a frequência não é alta o suficiente para que possamos ver. Portanto, a maior parte do ar quente vai estar na faixa do infravermelho. Só se ficar quente o suficiente é que vamos começar a ver. E isso é o que está acontecendo com este fogo aqui. Se você olhar atentamente para o fogo, vai ver que o local onde a reação de combustão está acontecendo parece estar escuro. Logo acima disso, você vai ver alguma chama azul, e aí você verá, talvez se olhar de perto, alguma chama verde ou amarela. E aí, logo depois disso, se você olhar bem de perto, vai ver uma chama verde ou amarela. Depois, você vai ver uma chama de cor laranja e aí, depois, você vai ver a chama vermelha. O motivo pelo qual pode estar escuro bem onde a reação de combustão está acontecendo é que podemos ter ondas eletromagnéticas de energia muito alta. Isso estaria na faixa do ultravioleta, ou seja, temos aqui uma frequência mais alta do que o que é visível. Então, aos nossos olhos, isso se parece escuro. Aí, conforme o ar esfria, vai passar por todo o espectro visível. Esfriando o suficiente, vai para o infravermelho. Apesar da gente não ser capaz de enxergar com os nossos olhos, nós, seres humanos, construímos a capacidade de ver além do que os nossos olhos normais podem ver. Por exemplo: isto é o que costuma ser conhecido como "imagens térmicas". Mas, na verdade, estão apenas detectando o alcance do infravermelho. Esta é uma foto de dois cachorros. Pode estar escuro como breu lá fora, quer dizer, pode ser no meio da noite, mas, como eles têm temperatura, eles estão liberando ondas eletromagnéticas que podemos detectar. Isto aqui tem uma escala de qual deve ser a temperatura. Repare que os olhos do cachorro são a parte mais quente aqui. Aqui também temos uma imagem térmica de uma mão e também de uma parede, depois dessa mão ter tocado nela. Supondo que você estivesse tocando uma parede por, digamos, 30 segundos, com os nossos olhos a gente não perceberia nenhuma mudança na parede, pelo menos não os nossos olhos, como eu disse. Mas, se você olhasse para o infravermelho, veria que teria aquecido parte da parede e seria capaz de ver a forma da sua mão. Agora, como você pode imaginar, devido à nossa capacidade de detectar ondas eletromagnéticas, e de explorar as ondas eletromagnéticas, nós, seres humanos, temos sido capazes de aproveitá-las cada vez mais em nossa vida cotidiana. A própria imagem térmica tem muitas aplicações. Os bombeiros a usam para encontrar pessoas, ou para encontrar chamas no meio de uma grande quantidade de fumaça. Temos também coisas como os raios X, que são ondas eletromagnéticas de alta energia que podemos usar para ver através dos tecidos moles. Com isso, podemos ver os ossos. Esta é uma imagem antiga, e parece que eles não estão tomando cuidado o suficiente aqui com os raios X. Atualmente a gente não fica mais jogando essa radiação por aí. Precisamos tomar certos cuidados. Inclusive, recentemente eu fui ao dentista e fiz um raio-x dos meus dentes. Sem dúvida, tem muitas aplicações mesmo. Por exemplo, quando você fala ao celular. A maneira como o celular consegue se comunicar está fazendo uso das ondas eletromagnéticas. Isso é outra coisa que me surpreende: é que o meu pequeno celular aqui pode emitir ondas eletromagnéticas na parte do espectro de rádio, longe o suficiente para ser recebido por uma torre de celular que pode estar a 10, 20 e, em certos casos, 30 ou 40 km de distância. Isso é uma coisa sensacional! Os fornos micro-ondas também, que literalmente liberam as micro-ondas, que são absorvidas pelos alimentos, fazendo com que eles sejam aquecidos. Enfim, tem muitos exemplos. Eu vou parar por aqui. Mas o grande o quadro que observamos aqui é que as ondas eletromagnéticas estão ao nosso redor. É mais óbvio para nós o espectro visível, porque é isso que podemos ver, mas existe um grande espectro contínuo de frequências diferentes, das quais a visível é apenas uma pequena parte. Nós, seres humanos, exploramos esse fenômeno de todas as maneiras interessantes. E eu suspeito que estamos apenas no início dessa exploração. Talvez você mesmo desenvolva uma nova aplicação de ondas eletromagnéticas. Enfim, eu espero que você tenha compreendido tudo direitinho aqui. Quero deixar para você um grande abraço, e dizer que te encontro na próxima. Então, até lá!