Espectro Eletromagnético. 

Raios Cósmicos

Os raios cósmicos são partículas extremamente penetrantes, dotadas de alta energia, que se deslocam a velocidades próximas à da luz no espaço sideral. Portanto, raios cósmicos não são raios, mas partículas. O estudo de raios cósmicos começou como uma busca de conhecimento a respeito do universo e de suas origens. A pesquisa, no entanto, levou a descobertas de interesse para outras áreas do conhecimento e chegou a gerar preocupação quanto aos efeitos da radiação cósmica sobre os seres vivos. Além disso, as altas energias dos raios cósmicos fazem deles um instrumento para o estudo do interior do núcleo atômico e da estrutura das partículas subatômicas. 

Raios Cósmicos primários e secundários

Raios cósmicos primários são aqueles que atingem a Terra provenientes do espaço. A radiação cósmica primária atinge a alta atmosfera e interage com seus átomos. Na colisão, além do núcleo atingido geralmente desintegrar-se em seus nucleons constituintes (prótons e nêutrons), é produzida uma multidão de partículas secundárias — píons, káons, híperons, anti-prótons, elétrons etc.. A partícula primária, que retém a maior parte de sua energia após a colisão, bem como as partículas produzidas, interagem com novos núcleos, formando uma cascata de partículas radioativas, que decaem de diversas maneiras formando raios gama, elétrons, múons e neutrinos. Os raios cósmicos secundários são estas partículas produzidas na atmosfera.

Raios gama

Os raios gama foram descobertos,em 1900 pelo físico francês Paul Ulrich Villard (1860-1934) que descobriu que quando os elementos radioativos se desintegram originam uma radiação com um comportamento semelhante ao dos raios X, mas que possui muito mais energia e que penetra em camadas muito espessas das substâncias. Radiação gama ou raio gama é um tipo de radiação eletromagnética produzida geralmente por elementos radioativos ou processos subatômicos. São muito energéticos e perigosos, por causa das altas energias que possuem. Os raios gama constituem um tipo de radiação ionizante capaz de penetrar na matéria mais profundamente que a radiação alfa (Pouca energia, viaja poucos centímetros no ar e pode ser interrompido por uma folha de papel ou uma mão. Utilizadas nos detectores de fumaça) ou beta (Energia média, penetra ar e papel, porém uma placa de alumínio é suficiente para detê-lo. É útil em imagens médica). Devido à sua elevada energia, podem causar danos no núcleo das células, pois destroem as células humanas provocando o câncer. Processos que utilizam raios gama: Esterilização de equipamentos médicos, devido à sua elevada energia, a radiação gama pode causar danos no núcleo das células, por isso é usada para esterilizar. Descontaminação de produtos alimentícios, a irradiação com raios gama permite através da eliminação de microrganismos patogênicos, descontaminar alimentos. Além disso, eleva a vida útil do produto, aumentando assim o seu tempo na prateleira.

Acesse e veja: Diferentes tipos de radiação: alfa, beta e gama (recurso interativo).

Raios X

Raios X são emissões eletromagnéticas de natureza semelhante à luz visível. Os raios X foram descobertos no dia 8 de novembro de 1895, por um físico alemão chamado Wilhelm Conrad Röntgen. A descoberta ocorreu quando Röentgen estudava o fenômeno da luminescência produzida por raios catódicos num tubo de Crookes. Todo o conjunto foi envolvido por uma caixa com um filme negro no seu interior e guardado numa câmara escura. Próximo à caixa, havia um pedaço de papel recoberto de platinocianeto de bário. Röentgen percebeu que quando fornecia energia cinética aos eletrões do tubo, estes emitiam uma radiação que marcava a chapa fotográfica. Intrigado, resolveu colocar entre o tubo de raios catódicos e o papel fotográfico alguns corpos opacos à luz visível. Desta forma, observou que vários materiais opacos à luz diminuíam, mas não eliminavam a chegada desta estranha radiação até à placa de platinocianeto de bário. Isto indicava que a radiação possuía um alto poder de penetração. Após exaustivas experiências com objetos inanimados, Röntgen pediu à sua esposa que posicionasse sua mão entre o dispositivo e o papel fotográfico. O resultado foi uma foto que revelou a estrutura óssea interna da mão humana. Devido ao seu poder penetrante, que depende das substâncias onde incidem, são utilizados para examinar, por exemplo, ossos e dentes. Os funcionários da segurança dos aeroportos usam os raios X para examinar as bagagens dos passageiros (os objetos metálicos são mais opacos aos raios X, sendo por isso vistos por contraste). Na indústria metalúrgica (na detecção de minúsculos defeitos, fissuras ou inclusões de materiais nas soldaduras metálicas) e nas instituições e empresas que estudam a idade e técnicas, utilizadas nas pinturas antigas e investigam se certas obras são falsas.

Esta foi a primeira radiografia, nome dado pelo cientista à sua descoberta.

Radiação ultravioleta

A radiação ultravioleta é a radiação eletromagnética ou os raios ultravioleta com um comprimento de onda menor que a da luz visível. O nome significa mais alta que (além do) violeta (do latim ultra), pelo fato de que o violeta é a cor visível com comprimento de onda mais curto e maior frequência. A nossa atmosfera filtra a maior parte da radiação que o Sol emite, permitindo a vida na Terra. A camada de ozônio é responsável pela absorção dessa radiação, mas os buracos que nela existem apresentam um sério risco para todos. Os seres vivos conseguem suportar facilmente pequenas doses de radiação ultravioleta, pois as células danificadas podem se regenerar. Com o aumento da incidência de raios ultravioletas, os danos acontecem a uma velocidade maior do que podem ser reparados, causando câncer de pele, catarata e deficiência no sistema imunológico. O efeito da radiação ultravioleta é sentido nos animais e também nas plantas. Provocam também, o bronzeamento da pele, se absorvidos com moderação, caso contrário podem originar queimaduras graves (insolação). Para uma adequada proteção da ação dos raios UV, podemos usar bloqueadores solares específicos para essa radiação. Esses protetores usam produtos químicos que absorvem a radiação UV, não permitindo que a pele seja afetada.

Espectro visível

Espectro visível é a porção do espectro eletromagnético, que pode ser captada pelo olho humano. Geralmente esta radiação identifica-se como sendo a luz visível, ou simplesmente luz. Esta faixa do espectro situa-se entre a radiação infravermelha e a ultravioleta. Para cada frequência da luz visível é associada uma cor. O espectro visível pode ser subdividido de acordo com a cor, com vermelho nos comprimentos de onda longos e violeta para os comprimentos de onda mais curtos. O espectro visual varia muito de uma espécie animal para a outra. Os cachorros e os gatos, por exemplo, não vêem todas as cores, apenas azul e amarelo, mas de maneira geral, em preto e branco numa aparência de cinzas. Nós humanos vemos numa faixa que vai do vermelho ao violeta, passando pelo verde, o amarelo e o azul. Já as cobras vêem no infravermelho e as abelhas no ultravioleta, cores para as quais somos cegos.

A figura ilustra a faixa dentro do espectro eletromagnético visível.

Radiação infravermelha

A radiação infravermelha não é visível para o olho humano. É uma radiação não ionizante, ou seja, sem efeitos danosos. 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.

O comprimento de onda da radiação infravermelha está pouco acima do comprimento das ondas visíveis e está situada entre ela e as microondas.

Alguns exemplos da utilização do infravermelho: O transporte de energia do Sol à Terra ocorre unicamente através das radiações infravermelhas; São usados também nos painéis solares; Telecomandos da televisão e outras aparelhagens; Na área da Medicina tem descoberto cada vez mais aplicações para o infravermelho. Uma delas é para a aplicação na pele, em tratamentos estéticos que servem para rejuvenescer a pele dos pacientes, chamada de fototerapia volumétrica e também em termografia (técnica de diagnóstico para tratamento de doenças circulatórias); O infravermelho é amplamente usado também na área de segurança. Muitos alarmes e sistemas de segurança fazem uso das ondas de baixa frequência da radiação infravermelha. O sistema funciona com a aparelhagem emitindo constantemente essas ondas e, caso haja uma interrupção e que esteja em movimento no trajeto delas, o alarme é acionado, detectando a presença de alguém.

Obtenção de imagem térmica com radiação infravermelha.

Micro-ondas

As micro-ondas são ondas eletromagnéticas com comprimentos de onda maiores, mas menores que o comprimento de onda das ondas de rádio variando o comprimento de onda, consoante os autores, de 1 m (0,3 GHz de frequência) até 1,0 mm (300 GHz de frequência). As micro-ondas propagam-se facilmente através do nevoeiro, da chuva e das nuvens. Também penetram facilmente na ionosfera, pelo que são adequadas para as comunicações via satélite. Por este motivo, as micro-ondas são utilizadas também para localizar aviões e barcos, para determinar a velocidade dos automóveis e para muitos outros fins semelhantes. Hoje em dia, as micro-ondas são usadas nas comunicações globais via satélite, nos telefones celulares, nos radares e nos fornos de micro-ondas. Nestes últimos, aproveita-se o efeito das intensidades elevadas das micro-ondas para preparar ou aquecer os alimentos com maior rapidez.

Ondas de rádio

Ondas de rádio são um tipo de radiação eletromagnética com comprimento de onda maior. Como todas as outras ondas eletromagnéticas, viajam à velocidade da luz no vácuo. Elas são geradas naturalmente por raios ou por objetos astronômicos. Artificialmente, as ondas de rádio podem ser geradas para rádios amadores, radiodifusão (rádio e televisão), telefonia móvel, radar e outros sistemas de navegação, comunicação via satélite, redes de computadores e em inúmeras outras aplicações.

Ondas Eletromagnéticas - Definição.

O espectro eletromagnético representa o conjunto de todas as ondas eletromagnéticas de diferentes frequências. Mas o que é uma onda e o que são ondas eletromagnéticas? A onda é uma perturbação causada por alguém ou por alguma fonte, e esta perturbação propaga-se de um ponto para o outro na forma de pulsos. Por exemplo, uma pessoa movimenta a extremidade de uma corda, e a perturbação propaga-se até a outra extremidade. Já as ondas eletromagnéticas não precisam de meios materiais para irem de um lugar para o outro. A perturbação é causada em campos eletromagnéticos e se propaga através deles. A luz é um bom exemplo deste tipo de onda. No espectro eletromagnético algumas ondas são visíveis, podendo ser captadas pelo olho humano, no entanto, a maior parte delas são invisíveis aos nossos olhos. 

O espectro eletromagnético contém desde as ondas de rádio, as microondas, o infravermelho, a luz visível, os raios ultravioleta, os raios x e até a radiação gama, raios cósmicos.