Corpos luminosos característicos e como eles geram sua própria luz

Se denomina Corpo luminoso Para qualquer objeto natural ou não -natural que emite sua própria luz, sendo esta a parte do espectro eletromagnético visível por olhos humanos. O oposto de um objeto leve é ​​um não -luminoso.

Objetos não -luminosos são visíveis porque são iluminados pela luz emitida por objetos de luz. Corpos não -luminosos também são chamados de corpos iluminados, embora nem sempre estejam nesse estado.

O sol, o corpo luminoso que ilumina o céu e o mar. Fonte: Pixabay

Objetos luminosos são fontes primárias de luz à medida que emitem, enquanto os objetos não -iluminados são fontes secundárias de luz porque refletem o produzido pelo primeiro.

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Exemplos de corpos luminosos e não -luminosos

Objetos luminosos

Existem objetos na natureza capazes de emitir luz. Entre eles, é possível mencionar:

- O sol.

- As estrelas.

- Insetos luminescentes, como vaga -lumes e outros.

- Os raios.

- Acenda ou luz do norte do norte.

Os seguintes são objetos luminosos feitos pelo homem:

- Lâmpadas ou lâmpadas incandescentes.

- A chama de uma vela.

- Lâmpadas fluorescentes.

- Luzes LED.

- A tela do telefone celular.

Objetos não luminosos

Na natureza, existem muitos objetos que não emitem luz para si mesmos, mas podem ser iluminados:

- A lua, que reflete a luz do sol.

- Os planetas e seus satélites, que também refletem a luz solar.

- As árvores, as montanhas, os animais, refletem a luz do céu e do sol.

- Céu azul e nuvens. Eles são visíveis devido à dispersão da luz solar.

A lâmpada corporal luminosa artificial que ilumina nossas noites. Fonte: Pixabay

Características dos corpos luminosos e sua luz

A principal característica dos corpos leves é que a luz com a qual podemos vê -los é produzida pelo próprio objeto.

Podemos ver pessoas e objetos graças à luz emitida por corpos luminosos, naturais ou artificiais. E também que a natureza nos deu os órgãos da visão.

Na ausência de corpos luminosos, é impossível ver tudo ao nosso redor. Se a escuridão total já experimentou, então a importância dos corpos leves é conhecida.

Isto é, sem luz, não há visão. A visão humana e de animais é a interação entre a luz emitida pelos corpos luminosos e a refletida pelos corpos não -iluminados com nossos sensores de luz no olho e com o cérebro, onde a imagem é finalmente construída e interpretada.

A visão é possível porque a luz emitida ou refletida pelos objetos se move pelo espaço e alcança nossos olhos.

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Fótons

Um fóton é a menor quantidade de luz que pode emitir um corpo leve. Os fótons são emitidos pelos átomos dos corpos luminosos e refletidos ou dispersos.

A visão só é possível quando alguns desses fótons, emitidos, dispersos ou refletidos, alcançam nossos olhos, onde produzem excitação eletrônica no final do nervo óptico que carregam um pulso elétrico ao cérebro.

Como os corpos leves geram luz?

Os fótons são emitidos pelos átomos dos corpos luminosos quando foram empolgados de tal maneira que os elétrons dos orbitais atômicos passam para estados de maior energia, que então recusam a estados de menos energia com a conseqüente questão dos fótons.

Todo corpo, se a temperatura for aumentada, se torna um emissor leve. Um pedaço de metal à temperatura ambiente é um corpo não -brilho, mas a 1000 graus Celsius é um corpo leve, porque os elétrons tomam níveis mais altos e diminuem em níveis mais baixos emitem fótons na faixa do espectro visível.

É o que acontece no nível atômico com todos os corpos leves, seja o sol, a chama de uma vela, o filamento de uma lâmpada incandescente, os átomos da poeira fluorescente da lâmpada de salvamento ou os átomos do diodo LED, que é o corpo luminoso artificial mais recente.

O que varia de um caso para o outro é o mecanismo de excitação para os elétrons passarem para níveis atômicos de maior energia e depois recusar e emitir fótons.

Tudo o que vemos é o passado

A visão não é instantânea, porque a luz viaja a uma velocidade finita. A velocidade da luz no ar e no vazio é da ordem dos 300 mil quilômetros por segundo.

Os fótons de luz que deixam a superfície do sol levam 8 minutos e 19 segundos para alcançar nossos olhos. E os fótons emitidos por Alfa Centauri, nossa estrela mais próxima, leva 4,37 anos para alcançar nossos olhos se estivermos olhando para o céu.

Os fótons que podemos observar com o olho nu ou através de um telescópio da galáxia de Andrômeda, o mais próximo do nosso, terão deixado lá 2,5 milhões de anos atrás.

Mesmo quando vemos a lua, estamos vendo uma lua velha, porque o que estamos olhando é uma imagem de 1,26 segundos atrás. E a imagem dos jogadores de uma partida de futebol que vemos nas arquibancadas a 300 metros dos jogadores, é uma imagem antiga um milionésimo de segundo no passado.

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Dualidade da luz

De acordo com as teorias mais aceitas, a luz é uma onda eletromagnética, como ondas de rádio, microondas com as quais alimentos, microondas de telefonia celular, raios X e radiação ultravioleta são cozidos.

No entanto, a luz é uma onda, mas também é composta por partículas chamadas fótons, como afirmamos anteriormente. A luz tem esse comportamento duplo, o que é conhecido na física como dualidade de partículas de onda.

Toda a variedade de ondas eletromagnéticas diferem em seu comprimento de onda. A parte do espectro eletromagnético que o olho humano é capaz de perceber é chamado de espectro visível.

O espectro visível corresponde a uma margem estreita do espectro eletromagnético entre 0,390 micrômetros e 0,750 micrômetros. Este é o tamanho característico de um protozoário (ameba ou parameco).

Abaixo do espectro visível, no comprimento de onda, temos radiação ultravioleta cujo comprimento de onda é comparável ao tamanho das moléculas orgânicas.

E acima do espectro visível está a radiação infravermelha, cujo tamanho é comparável à ponta de uma agulha. Na ponta dessa agulha, eles se encaixam de 10 a 100 protozoários, ou seja, de 10 a 100 comprimentos de onda do espectro visível.

Por outro lado, as microondas têm comprimentos de onda entre centímetros e medidores. Ondas de rádio têm comprimentos entre centenas de metros e milhares de metros. Os raios X têm comprimentos de onda comparáveis ​​ao tamanho de um átomo, enquanto os raios gama têm comprimento de onda comparável ao núcleo atômico.

Cores e espectro visível

O espectro visível inclui a variedade de cores que podem ser distinguidas em um arco -íris de íris ou na luz do sol dispersa em um prisma de vidro. Cada cor tem um comprimento de onda que pode ser expresso em nanômetros, que é o milionésimo de um milímetro.

O espectro luminoso e seus comprimentos de onda em nanômetros (NM), do mais alto ao mais baixo, são os seguintes:

- Vermelho. Entre 618 e 780 nm.

- Laranja. Entre 581 e 618 nm.

- Amarelo. Entre 570 e 581 nm.

- Verde. Entre 497 e 570 nm.

- Ciano. Entre 476 e 497 nm.

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- Azul. Entre 427 e 476 nm.

- Tolet. Entre 380 e 427 nm.

O corpo preto brilhante, energia e impulso

A luz tem energia e impulso. Cada cor do espectro visível corresponde a fótons de energia diferente e diferente impulso ou quantidade de movimento. Isso foi aprendido com os pioneiros da física quântica, como Max Planck, Albert Einstein e Louis de Broglie.

Max Planck descobriu que a energia luminosa vem em pacotes ou quantos, cuja energia é medida em joules e é igual ao produto de uma constante fundamental da natureza conhecida como constante de Planck, que é indicada pela letra H e a frequência f em Hertz.

E = h ∙ f

Essa descoberta foi feita por Planck para explicar o espectro de radiação de um corpo leve, que apenas emite radiação, mas não reflete nenhum, conhecido como "corpo negro" e cujo espectro de emissão muda de acordo com a temperatura.

A constante de Planck é H = 6,62 × 10^-34 J*s.

Mas foi Albert Einstein quem afirmou, inquestionalmente, que os luzes eram fótons com energia dada de acordo com a fórmula de Planck, como a única maneira de explicar um fenômeno conhecido como efeito fotoelétrico, no qual um material iluminado com luz emite elétrons. Foi para este trabalho que Einstein recebe o Prêmio Nobel.

Mas o fóton, como todas as partículas e, apesar de não ter massa, tem um momento ou quantidade de movimento dado por um relacionamento descoberto por Louis de Broglie na estrutura da dualidade de partículas de onda do fóton e objetos quânticos.

O relacionamento de De Broglie afirma que o momento p do foton é igual à proporção constante da prancha e ao comprimento de onda λ do fóton.

P = h / λ

A cor vermelha tem um comprimento de onda de 618 × 10^-9 me frequência de 4,9 x 10^14 hz × 10^-27 kg*m/s.

No outro extremo do espectro visível está o violeta com um comprimento de onda de 400 × 10^-9 me uma frequência de 7,5 x 10^14 Hz e seu ímpeto é 1,7 × 10^-27 kg*m/s. A partir desses cálculos, concluímos que o violeta tem mais energia e mais impulso do que vermelho.

Referências

1. Tiptens, p. 2011. Física: conceitos e aplicações. 7ª edição. Mac Graw Hill. 262-282.
2. Wikipedia. Espectro visível. Recuperado da Wikipedia.com
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5. Wikibooks. Física, óptica, natureza da luz. Recuperado de: é.Wikibooks.org