Luz e Calor

Leider Lincoln

Cor é uma frequência No intervalo do espectro

eletromagnético que corresponde à luz visível, cada frequência equivale à sensação de uma cor.

Conforme a frequência aumenta, diminui o comprimento de onda, assim como mostra a tabela acima, e o trecho do espectro eletromagnético ao lado:

Comprimentos mais curtos são ionizantes, por que suas frequências são muito altas.

Na verdade, até corpos tão grandes como planetas e tão densos como buracos negros têm frequências próprias!

Relação entre comprimento e freqência

Como a luz se torna calor "A luz solar aquece um material, tal como água ou um tijolo, principalmente

porque o comprimento de onda longa da radiação do sol ressoa bem com as moléculas do material, fazendo com que se movimentem. Assim, a transferência de energia que faz com que a temperatura da substância suba, tem lugar no nível molecular, em vez de no nível eletrônico. "

"A luz do sol excita os elétrons nos átomos que constituem a parede de tijolos. Então, como é que a energia eletrônica é convertida em calor?“

A chave são as 'transições de baixa radiação‘. Eis como funciona: os átomos do tijolo estão perpetuamente vibrando. Alguns desses átomos vibram de maneira suficientemente vigorosa para que a sua energia vibracional seja aproximadamente igual à energia eletrônica (fótons) absorvida do Sol - em essência, eles estão em ressonância com o energia solar. Esses átomos, em seguida, fazem uma transição quântica de 'eletronicamente animado' para 'vibracionalmente animado ", o que significa que a energia faz com que o átomo inteiro se mova. Sentimos o movimento como "calor". Os átomos que fazem o salto para excitação vibracional logo colidem com átomos vizinhos, dissipando sua energia vibracional ao longo do tijolo inteiro, fazendo com que o tijolo produzae emita radiação, ficando „quente“ por toda parte.

O olho humano capta a luz de duas formas diferentes: os cones, captam a frequência vibratória das cores e os bastonetes captam fótons e medem a quantidade deles. Assim, enquanto os cones capturam as cores, os bastonetes, são pela distinção entre claro e escuro, e seus tons intermediários.

Vibra na vibe!

A lei da vibração diz que tudo no universo está em constante estado de vibração. Tudo, seja sólido, líquido ou gasoso é feito de energia e todas as formas de energia estão em constante movimento e vibração. Uma pedra, uma pessoa ou um carro podem parecer imóveis, mas eles estão de fato lentamente vibrando no nível subatômico. Outras formas de energia como calor, luz e som também estão vibrando, mas a um ritmo muito mais rápido do que objetos que parecem ser sólidos. Vibrações sons emanam da mesma maneira como vibram as cordas de um violão, em que a espessura diferente e tensão da corda a diferentes sons.

Como vimos, todas as coisas vibram, mas sólidos parecem não dar origem a nenhum som, porém, como vibrações aumentam, podemos começar a ouvir sons de baixa frequência e se a vibração ocorre a frequências mais elevadas, maiores serão os sons. Se continuarem, as vibrações podem aumentar até o ponto onde eles se tornam tão alto que são inaudíveis para o ouvido humano.

O mesmo princípio também se aplica à nossa capacidade de ver cores. Nós só podemos ver as cores dentro do espectro do arco-íris. No entanto, existem outras cores como o ultra-violeta que existem, mas estão vibrando em uma freqüência alta somos incapazes de vê-los. A lei de vibração está em vigor em todo o universo. Veja aqui um exemplo e você mesmopode repeti-lo

Veja que, do total de energia que o Sol envia para a Terra, apenas uma parte corresponde ao espectro de luz visível

Veja também que a quantidade de energia é tanto menor quanto mais próximo da superfície terrestre, sendo muito alta nas altitudes mais elevadas, na exosfera...

Entenda

Partículas de luz ou fótons são “ondas/partículas sem massa“

A energia dos fótons é proporcional à freqüência; A energia de fótons é inversamente proporcional ao

comprimento de onda Assim, quando a luz visível que tem frequência aula mas

ondas de menor comprimento é transformada em infravermelho, que tem frequência mais baixa mas comprimento de onda mais longo, a emissão do IV leva bem mais tempo do que a absorção...

Atmosfera (99%: são N e O)

A grande questão é: o efeito de toda esta energia é sempre o mesmo? É claro que não! Depende da altitude.

Nas altitudes mais elevadas, com poucos gases, muito espaço vazio e muita energia [sobretudo nas áreas polares desprotegidas pelo campo eletromagnético] a energia excita as moléculas de tal forma que as fazem emitir luz, fenômeno conhecido como aurora boreal (no N) ou aurora austral (no S).

Nas altitudes mais baixas, abaixo de 20 km, como há menos energia, muito mais matéria (gases) e muito menos espaços vazios a frequência de excitação vibratória é bem menor, de modo que a radiação emitida não é a da luz visível, mas a do infra-vermelho (que sentimos como calor);

E em altitudes entre 24 e 30 km,as condições são tais que permitem a formação da camada de ozônio.

Resultado da vibração em alta frequência do oxigênio molecular ionizado

Resultado da vibração em alta frequência do oxigênio molecular não ionizado

Resultado da vibração em alta frequência do nitrogênio ionizado

Resultado da vibração em alta frequência do nitrogênio não ionizado

Resultado da vibração em alta frequência do Neônio

Resultado da vibração em alta frequência do gás oxigênio em baixas altitudes (100 km)

Mais sobre radiação Tanto a condução e convecção exigem matéria para que haja de transferência de

calor. A radiação é um método de transferência de calor que não dependem de qualquer contacto entre a fonte de calor e do objeto aquecido.

Por exemplo, sentimos o calor do sol mesmo que não estamos tocando. O calor pode ser transmitido embora espaço vazio por radiação térmica. A radiação térmica (muitas vezes chamado a radiação infravermelha ) é um tipo de radiação electromagnética (ou luz). A radiação é uma forma de transporte de energia consistindo de ondas eletromagnéticas que viajam à velocidade da luz. Nenhuma massa é trocado e nenhum meio material é necessário.

Os objetos emitem radiação quando os elétrons de alta energia em um nível mais elevado atômica caem para níveis mais baixos de energia.

A energia perdida é emitida como luz ou radiação eletromagnética. Isso explica por que quanto menos emite calor (radiação infravermelha) mais eficiente é uma lâmpada, que fica libvre para emitir fótons.

A energia que é absorvida por um átomo faz seus elétrons para "pularem" para níveis mais elevados de energia. Todos os objetos absorvem e emitem radiação. Quando a absorção de energia equilibra a emissão de energia, a temperatura de um objeto permanece constante. Se a absorção de energia é maior do que a emissão de energia, a temperatura sobe de um objeto. Se a absorção de energia é menor do que a emissão de energia, a temperatura de um objeto cai.

Veja estas 4 lâmpadas acesas: a do canto superior esquerdo emite muita luz e gasta pouca energia, por que os elétrons produzem diretamente ondas no comprimento de luz visível; a incandescente, do canto superior direito, gasta muita energia, por que o salto vibratório de baixa para alta frequência é paulatinoe demorado e há muita emissão de infra-vermelho (calor).

Para entender melhor veja que a bola da direita está mais quente por que a foto foi tirada após um arremesso, quando ela adquiriu energia cinética, aumentou seu estado vibratório e vibrou e produziu radiação infravermelha (calor).

Metano Dióxido de NitrogênioDióxido de Carbono

Ao lado veja como, entre 26 km e 30 km de altitude, a radiação ultra violeta produz ozônio, ao “quebrar” moléculas de gás oxigênio e “arremessar” os dois átomos resultantes a outras moléculas de O2, transformando-as em O3, que tem a capacidade de ressoar na frequência UV e impedir que esta radiação atinja a Terra, protegendo o planeta.

Ao lado, veja as moléculas de CO2, CH4 e NO2, que ressoam no comprimento do infra-vermelho, transformando ainda mais luz em calor do que O2 e N2, razão por que causam aquecimento global.