(EF09CI07) Compreender avanços tecnológicos e aplicação da radiação

Radiação é um nome genérico que envolve um fenômeno de transferência de energia. Geralmente tratamos da dualidade de partícula-onda, isto é, em alguns casos a radiação pode agir como partículas e em outros como ondas. 

A primeiro momento isso pode parecer muito confuso pois os conceitos clássicos de partícula (parte mínima da matéria que pode se deslocar no espaço) e onda (fenômeno de transporte de energia oscilando sem um transporte direto de matéria) são bem diferentes um do outro.

Mas antes de entrarmos na origem deste conceito e a compreensão contemporânea sobre radiação, temos que ter uma breve noção de algumas propriedades de conversão entre massa e energia.

Na fisica moderna a própria noção de massa (m) e energia (E) passaram a ser consideradas expressões da mesma propriedade da matéria. De forma simplificada podemos dizer que

E = m × c²

Em que c é a velocidade da luz no vácuo, com o valor aproximado de 300 mil quilômetros por segundo (3 × 10⁵ km/s).

VELOCIDADE DA ONDA

Quando falamos de ondas, temos duas características: comprimento de onda (usamos a letra grega lambda - λ); frequência (f) que corresponde a quantidade de ciclos completos por segundo (unidade de medida é Hertz [Hz]). 

Existe uma forma simples de medirmos a velocidade

Velocidade = distância / tempo

Usando f, que representa 1 sobre o tempo (1/t) e o λ, que representa a distância, chegamos à equação:

Velocidade = comprimento x frequência

V =  λ × f

Fonte: resumos.mesalva.com

Além dessas características, a amplitude (A) é uma grandeza relacionada à quanta energia é transmitida pela onda, assim como a frequência.

Logo, no desenho acima ainda tem dois termos: o vale que representa a menor amplitude da onda e o pico ou crista a maior amplitude.

No caso da frequência calculamos energia com a relação de Planck-Einstein (h é a constante de Planck com o valor de 4,1 x 10-15 elétron-volts):

E = h × f

TIPOS DE RADIAÇÃO - FREQUÊNCIA E SUAS APLICAÇÕES

Os tipos de radiação podem ser descritos como não ionizante (baixa energia) ou ionizante (alta energia).

As radiações não ionizantes são encontradas em vários exemplos do cotidiano, como luz, calor e ondas de rádio. Sem as radiações não ionizantes, nós não poderíamos assistir TV, usar internet Wi-fi ou cozinhar em fornos de microondas.

Fonte: fisicacomjofrenildo.blogspot.com

As radiações ionizantes são originadas no núcleo atômicos e algumas das radiações Ionizantes: Alfa (α), Beta (ß), Gama (γ) e Raio X.

Este tipo de radiação pode alterar o estado físico de um átomo e causar a perda de elétrons, isto é, a sua "ionização".

Após a perda do elétron o átomo deixa de ser neutro, pois com um elétron a menos, o número de prótons é maior e átomo passa a ser um "íon positivo".

Atividade proposta

a) Qual a diferença entre radiação ionizante e radiação não ionizante?

b) Cite cinco tecnologias que usam radiação.

c) Escreva dois exemplos de radiação não ionizante.

d) Escreva dois exemplos de radiação ionizante.

e) Explique o que é ionização.

f) De acordo com o infográfico no texto acima, escolha e anote quatro das radiações e o espectro de frequência de cada uma.