Busca de Exercícios - UNICAMP - Física Moderna Aprenda a usar!

Todos os corpos emitem radiação, e quanto maior a temperatura do corpo, maior a potência por ele radiada. Idealmente, os corpos que têm a capacidade de absorver toda a radiação que recebem são também os melhores emissores de radiação. Esses corpos são chamados de corpos negros e apresentam espectros de emissão de radiação que dependem somente de suas temperaturas. Além disso, o comprimento de onda de máxima radiação relaciona-se com a temperatura do corpo da seguinte forma: A - =, sendo b=3x10“mxK. O Sol tem um espectro de emissão similar ao espectro do corpo negro mostrado na figura A. Os valores de emitância estão divididos pelo valor máximo; já a escala de comprimentos de onda está em nanômetros (1,0 nm = 1,0 x 10° m). Quanto vale a temperatura do corpo negro? b) A separação da radiação luminosa nos diferentes comprimentos de onda é usualmente feita pelo emitância emprego de uma grade de difração ou de um prisma. Quando um feixe luminoso incide numa das faces de um prisma, parte dele é refletida, e outra parte é refratada. Considere que o feixe luminoso, composto das cores azul e vermelha, incide na face do prisma conforme mostra a figura B. Trace os raios refletidos e os raios refratados na primeira face do prisma, lembrando que o índice de refração depende do comprimento de onda. T T T T T T T T T T 1,0 0,8 tod didi 0,6 [if Ai ipa 0,4 0,2 0 300 600 900 1200 1500

Em 1905 Albert Einstein propôs que a luz é formada por partículas denominadas fótons. Cada fóton de luz : . . . h transporta uma quantidade de energia E=hv e possui momento linear Pay: em que h=6,6x10™ Js é a constante de Planck e v e à são, respectivamente, a frequência e o comprimento de onda da luz. a) b) A aurora boreal é um fenômeno natural que acontece no Polo Norte, no qual efeitos luminosos são produzidos por colisões entre partículas carregadas e os átomos dos gases da alta atmosfera terrestre. De modo geral, o efeito luminoso é dominado pelas colorações verde e vermelha, por causa das colisões das partículas carregadas com átomos de oxigênio e nitrogênio, respectivamente. Calcule a razão R= Ente em que E,,. é a energia transportada por um fóton de luz verde com “vermelho A serio = 500 nm, € Esmeino é à energia transportada por um fóton de luz vermelha com A umetio = 650 nm. Os átomos dos gases da alta atmosfera estão constantemente absorvendo e emitindo fótons em várias frequências. Um átomo, ao absorver um fóton, sofre uma mudança em seu momento linear, que é igual, em módulo, direção e sentido, ao momento linear do fóton absorvido. Calcule o módulo da variação de velocidade de um átomo de massa m=5,0x10? kg que absorve um fóton de comprimento de onda à =660 nm.

No texto 4 da coletânea, Dráuzio Varela contesta a prática de se “atribuir ao doente a culpa dos males que o afligem, (...) procedimento tradicional na história da humanidade”. No entanto, a exposição exagerada ao sol, sem o devido uso de protetores, é uma atitude que o indivíduo assume por conta própria, mesmo sendo alertado que isso pode ser altamente prejudicial à sua saúde. Problemas de câncer de pele são fortemente associados à exposição aos raios ultravioleta (UV), uma região do espectro de comprimentos de onda menores que os da luz visível, sendo que a luz visível vai de 400 a 800 nm. Alguns filtros solares funcionam absorvendo radiação UV, num processo que também leva à decomposição das substâncias ativas ali presentes, o que exige aplicações subsequentes do protetor. Quanto maior o fator de proteção solar do filtro (FPS) mais o protetor absorve a luz UV (maior é sua absorbância). A figura ao lado mostra o espectro de absorção (absorbância em função do comprimento de onda da luz incidente) de três substâncias (A, B e C), todas na mesma concentração. Absorbancia 20 300 400 SO 60 10 sx comprimento de onda! nm a) Qual dessas substâncias você escolheria para usar como um componente ativo de um protetor solar? Justifique. b) Considerando as informações do texto da questão, redesenhe um possível espectro de absorção da substância que você escolheu no item a, após esta ter sido exposta ao sol durante algumas horas. Justifique.