1. CONCEITOS IMPORTANTES
2. ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO
Quando os elétrons se movimentam, são geradas ondas eletromagnéticas que se propagam no ar. Essas ondas têm três características básicas, são elas: amplitude, frequência e fase.
2.1. Amplitude
È o valor de crista de onda, máximo valor que onda possa atingir. Vmáx positivo e Vmáx negativo. Seja uma onda quadrada, dente de serra, senoidal, et
2.2. Frequência
Número de cristas ou ciclos por segundo, medido em Hz, 1 ciclo corresponde a 1 Hz. Ou seja, quantidade de períodos no tempo de 1s.
2.3. Fase
É o angulo de inflexão da onda em um ponto específico no tempo, medida em graus. Este ângulo faz-se referencia com uma onda que parte da origem. Por exemplo: f(x)=Acos(ωt), referente uma onda que parte da origem em relação a esta f(x)=Acos(ωt + 90o) ou f(x)=A.cos.(ωt - 90o). Portanto, determina-se tal onda esta em fase ou defasada, nos exemplos atrasada ou adiantadas em 90o.
3. ORIGEM
A radiação infravermelha são ondas de comprimento de 1 milímetro até 700 nanômetros, e, portanto, não visíveis para o olho humano. É uma radiação não ionizante, por isso, sem efeitos danosos, (sem riscos de causar males como, por exemplo, câncer). No espectro de luz, está localizado depois da luz vermelha, daí surgiu seu nome. Apesar de não poder ser vista, a radiação infravermelha pode ser notada no corpo em forma de calor: terminações nervosas, chamadas termorreceptoras, conseguem captar essa radiação.
Sua descoberta vem do ano de 1880. Willian Herschel, astrônomo inglês, estava fazendo estudos relacionados à temperatura das cores. Para tal estudo, foi usado o experimento de Newton do “espectro das cores”. Newton, em 1666, fazia estudos também relativos às cores. Uma das experiências feitas por Newton foi a de usar um prisma triangular de vidro e fazer com que a luz solar passasse por ele. Isso aconteceu num cômodo escuro da casa do físico.
O resultado foi que, quando a luz do sol passava pelo prisma, essa luz se “dividia” em sete cores: violeta, azul anil, verde, amarelo, alaranjado e vermelho ( são sete cores por haver dois tons diferentes de azul, um mais escuro, chamado anil e outro mais claro). Descobriu que a luz era formada por sete cores diferentes. Mais tarde, também por Isaac Newton, foram feitos experimentos que concluíram que a cor branca é, na verdade, a junção de todas essas cores. Um desses feitos foi o disco de Newton, ou círculo cromático, que consistia num disco contendo todas as cores do espectro e que, ao girar em alta velocidade, dava impressão de ser completamente branco. Tendo essas descobertas em mãos, Willian Herschel tentou descobrir a capacidade de cada cor em produzir calor. Para isso, usava um termômetro de mercúrio em cada uma das cores obtidas por um prisma (semelhante ao experimento de Newton). Notou-se que cada uma tinha sua porção de calor, mas que o vermelho era a que mais apresentava calor. Depois do vermelho, havia uma região sem luz, mas que conseguia produzir temperaturas maiores que o vermelho. A partir daí, descobriu que havia uma radiação, não visível, mas existente.
O comprimento de onda da radiação infravermelha está pouco acima do comprimento das ondas visíveis e está situada entre ela e as micro-ondas. Tem, basicamente, quase todas as características das ondas que enxergamos (exceto o fato de ser visível). Dentro da classificação de radiação infravermelha, existem três, em relação ao tamanho da onda: o curta (0,5 a 1,5 micrômetros) a média ( 1,5 a 10 micrômetros) e a longa (10 a 1000 micrômetros). A curta é a mais parecida com a luz visível, sendo produzida por praticamente todas as fontes de luz. Também é captada por meios mais genéricos de estudo de luz como, por exemplo, chapas fotográficas. Já as longas e médias se assemelham menos à luz visível e são mais complexas de serem feitas e estudadas. Esta foi a primeira experiência que demonstrou que o calor pode ser transmitido por uma forma invisível de luz.
A energia total radiante por unidade de área é diretamente proporcional à quarta potência da temperatura (T) da superfície radiante. No entanto está é a lei de Stefan-Boltzmann.
4. CARACTERÍSTICAS
a. Na linha de espectros fica entre ondas micro-ondas e luz visível vermelha;
b. Comprimento de onda em torno dos 750nm a 1 mm;
c. Luz não visível;
d. Bastante explorada na telecomunicação;
e. Qualquer corpo (dito sangue quente) irradia INFRARED;
f. Alguns répteis (Cobras e Lagartos) enxergam a radiação INFRARED dos animais de sangue quente;
5. RISCO DEVIDO EXPOSIÇÃO À LUZ INFRAVERMELHA
Quando os lasers infravermelhos foram lançados no mercado, todos os tipos de preocupações surgiram. Informações falsas começaram a circular alegando sérios riscos à saúde quando se expõe à luz infravermelha. Contudo, ela apresenta poucos perigos para os seres humanos.
6. CURIOSIDADES
6.1. Como usar luz infravermelha para detectar uma câmera CCD
CCD (dispositivo de acoplamento cobrado) câmeras de segurança podem ser usados para invadir sua privacidade, ao ser colocado em sua casa ou empresa sem o seu conhecimento. Para detectar uma câmara CCD oculto, utilizar um dispositivo detector de luz infravermelha. O dispositivo detector infravermelho, que pode ser adquirido em lojas de eletrônicos, selecione lojas de hobby e "espião" lojas de suprimentos, salta de um feixe de luz infravermelha fora da lente exposta da câmera CCD. A reflexão do feixe é visto quando se utiliza o dispositivo detector de luz infravermelho, indicando a localização da câmara escondida. Não é necessário qualquer conhecimento especializado de câmeras ocultas como trabalho.
7.2. Como bloquear Luz Infravermelha
Você pode bloquear completamente a luz infravermelha e permitir que o espectro de luz restante possa passar através da utilização de um filtro personalizado. Filtros de vidro especializados são projetados para absorver ou refletir a luz infravermelha, dando ao espectador uma visão mais clara da imagem no espectro de luz visível. O bloqueio da radiação infravermelha reduz aquecimento de equipamentos óptico eletrônico causado pela luz que entra através da lente. Criar uma exibição visual vibrante usando filtros infravermelhos para manter dispositivo óptico legal e precisa.
7. BENEFICIOS PESSOAIS
7.1. Sobre Terapia Luz Infravermelha
O espectro eletromagnético fornece uma listagem categorizada das ondas eletromagnéticas presentes no ambiente físico. Cada uma dessas ondas carrega suas próprias propriedades em termos de energia e os efeitos de cada energia têm sobre os organismos vivos. Terapia através da energia de luz infravermelha aplicada ao corpo humano como um meio de cura. Estas energias têm sido exploradas para ter efeitos curativos sobre os processos biológicos que ocorrem no corpo humano. Algumas aplicações desta energia são elencada abaixo.
7.2. Infrared Therapy Devices
Dispositivos de terapia de luz infravermelha utilizam frequências de baixas emissões de calor, para o estímulo de áreas específicas do corpo. Estes dispositivos funcionam criando um efeito de calor na superfície da pele, e na massa de tecido subjacente. O alívio da dor, relaxamento muscular e mobilidade articular são as condições em que são utilizados dispositivos de baixa emissão. Efeitos de cura são acreditados pelos resultados da energia emitida por ondas infravermelhas, que trabalham para estimular os mecanismos de cura celulares e promover a circulação nas zonas afetadas.
7.3. O Efeito da Luz Infravermelha em trauma perineal
Trauma perineal pode ocorrer durante o parto. Pode ser doloroso e levar algum tempo para curar. Usa-se a luz infravermelha como parte do processo de recuperação. Trauma perineal refere-se a qualquer prejuízo para os órgãos genitais, que ocorre durante o parto. Pode ocorrer como um resultado do próprio parto ou pode ser intencionalmente feito pelo médico que está presente no momento do nascimento para tornar mais fácil o nascimento. Lesão pode ocorrer para os lábios, clitóris, vagina anterior, parede vaginal posterior, esfíncter, músculos do períneo e da uretra.
7.4. Na engenharia elétrica
A aplicação da luz infravermelha não se restringe somente ao tratamento de dores no corpo humano. Podemos incluir as beneficies deste tipo de luz para auxiliar na engenharia. Portanto na manutenção das redes elétricas de transmissão, distribuição primária e distribuição secundária, na qual através da irradiação de calor emitido pelas conexões com mau contato. Devido ao afrouxamento causado por vibrações, má conectado, envelhecimentos, oxidação pela umidade, etc. Abaixo algumas fotografias tiradas por técnicos da CELESC na cidade de Tubarão SC com câmeras que conseguem registrar as irradiações das conexões e isoladores com defeitos.
7.5.Visão noturna
Infravermelhos podem ser usados para amplificar a luz numa situação onde ela existe em pequena quantidade, permitindo, assim, a gravação de vídeo e captura de imagem. Exemplos das fotos abaixo.
7.6.Termografia
A termografia utiliza a tecnologia de infravermelhos para determinar a temperatura relativa de objetos através da detecção da quantidade de radiação que estão produzindo.
7.7.Tecnologia de rastreamento
Infravermelhos podem ser utilizados na tecnologia de controle. Alguns objetos, comumente mísseis, podem ser enviados para seguir um alvo com base em sua radiação infravermelha.
7.8. Meteorologia
Os satélites meteorológicos utilizam a tecnologia de infravermelho para determinar a temperatura da água e formações de nuvens.
7.9.História da arte
Luzes infravermelhas podem ser utilizadas para olhar sob camadas de pintura para determinar se existem camadas mais antigas embaixo.
7.10. Aquecimento
Infravermelhos podem também ser usados para criar e conduzir o calor. Saunas infravermelhas tornaram-se populares no campo da terapia física.
O infravermelho é uma radiação que age numa frequência, além da capacidade humana de visão, ou seja, é invisível aos nossos olhos. Ela é liberada de todos os corpos que soltam calor e tem esse nome por estar depois da cor vermelha no espectro de cores, realizado por Isaac Newton em 1666. A experiência se baseava num prisma feito de vidro que foi posto numa posição para ser atingido por um raio de sol e, no lado oposto ao exposto pelo sol, fosse refletida essa luz na parede do cômodo. Ao escurecer o ambiente e colocar o prisma no trajeto de raio de sol, o que foi visto foi o espectro de cores formado pelas tonalidades: violeta, anil, azul, verde, amarelo, laranja e vermelho. As ondas eletromagnéticas estão distribuídas num espectro eletromagnético em ordem crescente à sua frequência, o que equivale a dizer em ordem decrescente quanto ao seu comprimento de onda. A luz visível ocupa uma faixa de frequências que vai de 4,3x1014Hz para a luz vermelha até 7,5x1014Hz para a luz azul. Abaixo desta faixa, considera-se infravermelho, ou seja, abaixo do vermelho. Acima desta faixa, considera-se ultravioleta, ou seja, além do violeta. Esta faixa de frequências da radiação foi descoberta meio que acidentalmente por Herschel por volta do ano de 1880, enquanto tentava medir as temperaturas das cores da luz visível. É importante deixar claro que, apesar de ser radiação, o infravermelho não é iônico. Isso quer dizer que não ameaça a saúde humana, como as radiações alpha e beta, por exemplo. Aliás, seu uso tem ajudando o ser humano cada vez mais. Tratamentos para problemas estéticos da pele, para aliviar algumas dores e até para endurecimento de articulações, entre outros.
2. ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO
Quando os elétrons se movimentam, são geradas ondas eletromagnéticas que se propagam no ar. Essas ondas têm três características básicas, são elas: amplitude, frequência e fase.
2.1. Amplitude
È o valor de crista de onda, máximo valor que onda possa atingir. Vmáx positivo e Vmáx negativo. Seja uma onda quadrada, dente de serra, senoidal, et
2.2. Frequência
Número de cristas ou ciclos por segundo, medido em Hz, 1 ciclo corresponde a 1 Hz. Ou seja, quantidade de períodos no tempo de 1s.
2.3. Fase
É o angulo de inflexão da onda em um ponto específico no tempo, medida em graus. Este ângulo faz-se referencia com uma onda que parte da origem. Por exemplo: f(x)=Acos(ωt), referente uma onda que parte da origem em relação a esta f(x)=Acos(ωt + 90o) ou f(x)=A.cos.(ωt - 90o). Portanto, determina-se tal onda esta em fase ou defasada, nos exemplos atrasada ou adiantadas em 90o.
3. ORIGEM
A radiação infravermelha são ondas de comprimento de 1 milímetro até 700 nanômetros, e, portanto, não visíveis para o olho humano. É uma radiação não ionizante, por isso, sem efeitos danosos, (sem riscos de causar males como, por exemplo, câncer). No espectro de luz, está localizado depois da luz vermelha, daí surgiu seu nome. Apesar de não poder ser vista, a radiação infravermelha pode ser notada no corpo em forma de calor: terminações nervosas, chamadas termorreceptoras, conseguem captar essa radiação.
Sua descoberta vem do ano de 1880. Willian Herschel, astrônomo inglês, estava fazendo estudos relacionados à temperatura das cores. Para tal estudo, foi usado o experimento de Newton do “espectro das cores”. Newton, em 1666, fazia estudos também relativos às cores. Uma das experiências feitas por Newton foi a de usar um prisma triangular de vidro e fazer com que a luz solar passasse por ele. Isso aconteceu num cômodo escuro da casa do físico.
O resultado foi que, quando a luz do sol passava pelo prisma, essa luz se “dividia” em sete cores: violeta, azul anil, verde, amarelo, alaranjado e vermelho ( são sete cores por haver dois tons diferentes de azul, um mais escuro, chamado anil e outro mais claro). Descobriu que a luz era formada por sete cores diferentes. Mais tarde, também por Isaac Newton, foram feitos experimentos que concluíram que a cor branca é, na verdade, a junção de todas essas cores. Um desses feitos foi o disco de Newton, ou círculo cromático, que consistia num disco contendo todas as cores do espectro e que, ao girar em alta velocidade, dava impressão de ser completamente branco. Tendo essas descobertas em mãos, Willian Herschel tentou descobrir a capacidade de cada cor em produzir calor. Para isso, usava um termômetro de mercúrio em cada uma das cores obtidas por um prisma (semelhante ao experimento de Newton). Notou-se que cada uma tinha sua porção de calor, mas que o vermelho era a que mais apresentava calor. Depois do vermelho, havia uma região sem luz, mas que conseguia produzir temperaturas maiores que o vermelho. A partir daí, descobriu que havia uma radiação, não visível, mas existente.
O comprimento de onda da radiação infravermelha está pouco acima do comprimento das ondas visíveis e está situada entre ela e as micro-ondas. Tem, basicamente, quase todas as características das ondas que enxergamos (exceto o fato de ser visível). Dentro da classificação de radiação infravermelha, existem três, em relação ao tamanho da onda: o curta (0,5 a 1,5 micrômetros) a média ( 1,5 a 10 micrômetros) e a longa (10 a 1000 micrômetros). A curta é a mais parecida com a luz visível, sendo produzida por praticamente todas as fontes de luz. Também é captada por meios mais genéricos de estudo de luz como, por exemplo, chapas fotográficas. Já as longas e médias se assemelham menos à luz visível e são mais complexas de serem feitas e estudadas. Esta foi a primeira experiência que demonstrou que o calor pode ser transmitido por uma forma invisível de luz.
A energia total radiante por unidade de área é diretamente proporcional à quarta potência da temperatura (T) da superfície radiante. No entanto está é a lei de Stefan-Boltzmann.
4. CARACTERÍSTICAS
a. Na linha de espectros fica entre ondas micro-ondas e luz visível vermelha;
b. Comprimento de onda em torno dos 750nm a 1 mm;
c. Luz não visível;
d. Bastante explorada na telecomunicação;
e. Qualquer corpo (dito sangue quente) irradia INFRARED;
f. Alguns répteis (Cobras e Lagartos) enxergam a radiação INFRARED dos animais de sangue quente;
5. RISCO DEVIDO EXPOSIÇÃO À LUZ INFRAVERMELHA
Quando os lasers infravermelhos foram lançados no mercado, todos os tipos de preocupações surgiram. Informações falsas começaram a circular alegando sérios riscos à saúde quando se expõe à luz infravermelha. Contudo, ela apresenta poucos perigos para os seres humanos.
6. CURIOSIDADES
6.1. Como usar luz infravermelha para detectar uma câmera CCD
CCD (dispositivo de acoplamento cobrado) câmeras de segurança podem ser usados para invadir sua privacidade, ao ser colocado em sua casa ou empresa sem o seu conhecimento. Para detectar uma câmara CCD oculto, utilizar um dispositivo detector de luz infravermelha. O dispositivo detector infravermelho, que pode ser adquirido em lojas de eletrônicos, selecione lojas de hobby e "espião" lojas de suprimentos, salta de um feixe de luz infravermelha fora da lente exposta da câmera CCD. A reflexão do feixe é visto quando se utiliza o dispositivo detector de luz infravermelho, indicando a localização da câmara escondida. Não é necessário qualquer conhecimento especializado de câmeras ocultas como trabalho.
7.2. Como bloquear Luz Infravermelha
Você pode bloquear completamente a luz infravermelha e permitir que o espectro de luz restante possa passar através da utilização de um filtro personalizado. Filtros de vidro especializados são projetados para absorver ou refletir a luz infravermelha, dando ao espectador uma visão mais clara da imagem no espectro de luz visível. O bloqueio da radiação infravermelha reduz aquecimento de equipamentos óptico eletrônico causado pela luz que entra através da lente. Criar uma exibição visual vibrante usando filtros infravermelhos para manter dispositivo óptico legal e precisa.
7. BENEFICIOS PESSOAIS
7.1. Sobre Terapia Luz Infravermelha
O espectro eletromagnético fornece uma listagem categorizada das ondas eletromagnéticas presentes no ambiente físico. Cada uma dessas ondas carrega suas próprias propriedades em termos de energia e os efeitos de cada energia têm sobre os organismos vivos. Terapia através da energia de luz infravermelha aplicada ao corpo humano como um meio de cura. Estas energias têm sido exploradas para ter efeitos curativos sobre os processos biológicos que ocorrem no corpo humano. Algumas aplicações desta energia são elencada abaixo.
7.2. Infrared Therapy Devices
Dispositivos de terapia de luz infravermelha utilizam frequências de baixas emissões de calor, para o estímulo de áreas específicas do corpo. Estes dispositivos funcionam criando um efeito de calor na superfície da pele, e na massa de tecido subjacente. O alívio da dor, relaxamento muscular e mobilidade articular são as condições em que são utilizados dispositivos de baixa emissão. Efeitos de cura são acreditados pelos resultados da energia emitida por ondas infravermelhas, que trabalham para estimular os mecanismos de cura celulares e promover a circulação nas zonas afetadas.
7.3. O Efeito da Luz Infravermelha em trauma perineal
Trauma perineal pode ocorrer durante o parto. Pode ser doloroso e levar algum tempo para curar. Usa-se a luz infravermelha como parte do processo de recuperação. Trauma perineal refere-se a qualquer prejuízo para os órgãos genitais, que ocorre durante o parto. Pode ocorrer como um resultado do próprio parto ou pode ser intencionalmente feito pelo médico que está presente no momento do nascimento para tornar mais fácil o nascimento. Lesão pode ocorrer para os lábios, clitóris, vagina anterior, parede vaginal posterior, esfíncter, músculos do períneo e da uretra.
7.4. Na engenharia elétrica
A aplicação da luz infravermelha não se restringe somente ao tratamento de dores no corpo humano. Podemos incluir as beneficies deste tipo de luz para auxiliar na engenharia. Portanto na manutenção das redes elétricas de transmissão, distribuição primária e distribuição secundária, na qual através da irradiação de calor emitido pelas conexões com mau contato. Devido ao afrouxamento causado por vibrações, má conectado, envelhecimentos, oxidação pela umidade, etc. Abaixo algumas fotografias tiradas por técnicos da CELESC na cidade de Tubarão SC com câmeras que conseguem registrar as irradiações das conexões e isoladores com defeitos.
7.5.Visão noturna
Infravermelhos podem ser usados para amplificar a luz numa situação onde ela existe em pequena quantidade, permitindo, assim, a gravação de vídeo e captura de imagem. Exemplos das fotos abaixo.
7.6.Termografia
A termografia utiliza a tecnologia de infravermelhos para determinar a temperatura relativa de objetos através da detecção da quantidade de radiação que estão produzindo.
7.7.Tecnologia de rastreamento
Infravermelhos podem ser utilizados na tecnologia de controle. Alguns objetos, comumente mísseis, podem ser enviados para seguir um alvo com base em sua radiação infravermelha.
7.8. Meteorologia
Os satélites meteorológicos utilizam a tecnologia de infravermelho para determinar a temperatura da água e formações de nuvens.
7.9.História da arte
Luzes infravermelhas podem ser utilizadas para olhar sob camadas de pintura para determinar se existem camadas mais antigas embaixo.
7.10. Aquecimento
Infravermelhos podem também ser usados para criar e conduzir o calor. Saunas infravermelhas tornaram-se populares no campo da terapia física.
8. Conclusão
Justificamos que este blog foi criado para fins de
trabalho de pesquisa de licenciatura do curso de FÍSICA, na disciplina de Mecânica
Analítica. Não tendo intenção de findar o assunto, deixando margem para maiores
esclarecimentos. Queríamos somente demonstrar aos colegas de classe alguns
conceitos sobre o tema infravermelho, cujo nos baseamos em informações
filtradas na rede mundial de computadores. Pois, objetivo maior deste trabalho
era a criação do blog, que será apresentado em classe sobre radiação
infravermelha. Portanto, os conteúdos
por nós utilizados esta mencionada a fonte na referencia bibliográfica, pois
não temos intenção alguma de fazer plagio sobre este conteúdo. No entanto, este
material fica a disposição para domínio público.
9. Simulações
https://phet.colorado.edu/pt/simulation/lasers
https://phet.colorado.edu/pt/simulation/photoelectric
10. Link
http://ondaseletromagneticasesociedade.xpg.uol.com.br/
11. Referencias
http://www.infoescola.com/fisica/ondas-eletromagneticas/
http://www.infoescola.com/fisica/espectro-eletromagnetico/
http://www.infoescola.com/fisica/raios-infravermelhos/
http://www.infoescola.com/fisica/espectro-visivel/
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