O que é o espectrovisvél?

Com a evolução da Física ao longo dos anos, os cientistas perceberam que a luz possui um comportamento similar ao das ondas eletro magnéticas, a luz é uma oscilação e se propaga no vácuo com uma certa variação no tempo (frequência). Podemos associá-la como um exemplo para o som, sem caraterizar muitos detalhes o som é uma vibração mecânica do ar, onde frequências diferentes caraterizariam sons graves e agudos. Assim como o som, as frequências determinam as cores para a luz, para uma determinada faixa de frequências podemos observar as cores, e essa faixa de cores é chamada de espectro visíveis da luz. 

Os limites do espectro visível variam de pessoa para pessoa, mais ou menos, sendo assim, os olhos dos seres humanos tem uma faixa definida, se limitando entre 350nm a 700nm dos comprimentos de ondas para a luz visível.

Podemos dizer então que para cada cor temos uma determinada frequência e comprimento de onda que a distingue das demais, temos por exemplo: a luz vermelha que é uma luz de menor freqüência e consequentemente menor energia, já o violeta é uma luz de maior freqüência e nos submete a maior energia.

Existe a relação entre comprimento de onda (λ) e freqüência (f), cuja relação é inversamente proporcional, onde o comprimento da onda é dado pela divisão da velocidade da onda (no caso a velocidade da luz (c = 3×10⁸m/s)), pela frequência da onda.

λ = c/f

Abaixo segue uma tabela que ilustra bem cada faixa de frequência e comprimento de onda para as faixas de luz visíveis.

Os estudos da energia da luz podem ser observados em diversos trabalhos da física, desde Newton com os estudos da separação da luz branca utilizando um prisma, as mais sofisticadas técnicas de análises espectro gráfica.

Um exemplo muito próximo de nós que mostra a “força”, ou melhor, a energia das frequências de luz, é o efeito foto elétrico, que está presente nos shoppings ou estabelecimentos, onde a porta abre sozinha quando nos aproximamos.

Um dos precursores nesse estudo foi Heinrich Hertz em meados 1884, e um outro trabalho muito famoso que explicou satisfatoriamente o efeito publico em 1905, intitulado “Um ponto de vista heurístico sobre a produção e transformação da luz”, onde ninguém mais que Einstein propôs uma explicação do efeito foto elétrico e ganhou o prêmio Nobel por isso.

A relação energia (E) e frequência (f), proposta por Einstein, é proporcional e está relacionada por uma constante, a constante de Planck (h), dada pela equação abaixo:

E = hf

Ao observarmos o espectro de radiação por completo as ondas eletro magnéticas tem uma atuação muito presente em nossas vidas, muito mais do que se imagina, a figura abaixo trás as frequências para as ondas e algumas aplicações.

Claramente percebemos que a faixa do espectro visível é apenas uma pequena porção quando comparada ao vasto mundo das ondas eletro magnéticas que nos rodeiam.

Referências
Halliday, David; Resnick, Robert; Walker Jearl; trad. de Biasi, Ronaldo Sérgio. Fundamentos de Física. vol.4. Rio de Janeiro: LTC, 2003.

Presentes na luz do sol, raios UV podem ser nocivos

A radiação emitida pelo sol é composta por ondas eletro magnéticas de diversos comprimentos. Ao conjunto dessas ondas é dado o nome de espectro luminoso. A luz que podemos enxergar, chamada luz visível, corres ponde apenas a uma pequena faixa do espectro e vai do comprimento de onda vermelho até o violeta. 

As ondas abaixo do vermelho são denominadas de raios infra vermelhos e aquelas acima do violeta cor respondem á radiação . Esses tipos de raios não são visíveis ao olho humano.

Radiação ultra violeta e camada de ozônio

A radiação ultra violeta, também conhecida pela sigla UV, pode ser subdividida em três tipos de raios, UVC, UVB e UVA, de acordo com o seu comprimento de onda. A camada de ozônio que envolve a Terra consegue absorver grande parte desses raios, impedindo que boa parte deles chegue à superfície terrestre. 

Essa camada protetora vem, no entanto, sendo destruída por produtos fabricados pelo homem e se tornando mais fina em diversas regiões do planeta, originando os famosos buracos na camada de ozônio Uma das regiões mais afetadas é a Antártida, mas os Estados Unidos, a China e o Japão também já estão apresentando sinais do problema.

Perigos dos raios UV

Os raios UV podem causar sérios danos à saúde, como o envelhecimento precoce, o câncer de pele, problemas oculares e até mesmo alterações no sistema imunológico.

Os raios UVB são responsáveis por queimaduras na pele, ou seja, por aquelas manchas vermelhas e ardidas que surgem quando vamos à praia sem protetor solar. Já os raios UVA não provocam essa reação superficial. Porém, são capazes de penetrar em camadas mais profundas. A exposição excessiva a esses raios, ao longo do tempo, danifica a pele e favorece o surgimento de câncer. 

Ao atingir os olhos, essa radiação pode provocar o surgimento da catarata, doença caraterizada por lesões oculares que tornam o cristalino (espécie de lente dos nossos olhos) opaco, levando à perda parcial ou total da visão.

Os cientistas estimam que, para cada 1% de perda da camada de ozônio, podem surgir cerca de 50 mil novos casos de câncer e 100 mil problemas oftalmo lógicos ao redor do mundo.

Protetor solar

Para nos protegermos dos efeitos nocivos dos raios UV devemos tomar alguns cuidados. Um deles é evitar se expor ao sol entre dez da manhã e três da tarde, horário em que o sol é mais forte. Além disso, ao praticar atividades ao ar livre ou ao passar o dia na praia, devemos nos proteger com chapéus, óculos de sol e aplicar o protetor solar.

O protetor solar atua como uma barreira química que absorve os raios UV, impedindo que eles danifiquem a pele. Protetores que formam uma camada opaca sobre o corpo atuam também como uma barreira física, refletindo a luz solar.

O fator de proteção solar (FPS) indica o grau de proteção contra os raios UVB. O número do FPS indica quanto tempo você pode ficar exposto ao sol antes de começar a se queimar. Por exemplo, uma pessoa que costuma ficar vermelha depois de dez minutos de exposição, com um protetor de FPS 8 começará a se queimar após 80 minutos, com FPS 15 após 150 minutos, e assim por diante.

Ao comprar um protetor solar devemos procurar produtos que ofereçam proteção tanto contra os raios UVB como contra os raios UVA, além de escolher um FPS adequado ao nosso tipo de pele.

Benefícios dos raios UV

Embora a exposição excessiva aos raios UV possa ser prejudicial, em pequenas quantidades ela é benéfica. Isso porque esses raios estimulam a produção de vitamina D pelo organismo. Esta vitamina promove a absorção do cálcio, mineral essencial para a boa formação de dentes e ossos.

A radiação ultra violeta também é utilizada em diversas áreas e objetos do nosso cotidiano. As lâmpadas fluorescestes emitem raios UV, que são filtrados por uma camada interna e transformados em luz visível; por não produzir calor, essas lâmpadas também são chamadas de "luz fria". 

A luz negra também emite raios UV e possui diversas aplicações, como leitores óticos, enfeites de festas e lanternas. A indústria química utiliza esses raios em um procedimento de análise química conhecido como espectro fotometria e na marcação de substâncias orgânicas e inorgânicas.