A luz visível e as 'outras' :
O que chamamos de luz é, em geral, uma mistura de várias cores. Quando a luz do Sol é dispersa por um prisma (ou uma gota de água, por exemplo), odemos ver as diferentes cores que compõem o arco-íris.
A luz visível, entre o vermelho e o violeta, é aquela que o olho humano pode detectar. Mas esta luz é apenas uma pequena parte de todo o espectro eletromagnético que contém o infravermelho, microondas, as ondas de rádio, ultravioleta, raios-X e raios gama.
Todas estas radiações possuem a mesma natureza e as diferentes regiões do espectro eletromagnético possuem nomes diferentes devido a diferentes mecanismos de emissão e detecção.
Nomes das diferentes partes do espectro eletromagnético. Crédito: Observatoire de Paris / LESIA
Os espectros em astrofísica :
A astronomia estuda a posição e o movimento das estrelas e planetas a partir de imagens. Para estudar a estrutura física dos objetos os astrofísicos utilizam o espectro da estrela ou do planeta. Para isso, eles dispersam a luz em diferentes comprimentos de onda. O espectro é a quantidade de luz por cor ou a quantidade de energia em função do comprimento de onda. A curva verde na figura abaixo representa o espectro de uma estrela.
Espectro de uma estrela. Crédito: Observatoire de Paris/ASM
Podemos representar o espectro como uma faixa alternada de raios claros e escuros como na figura abaixo. Na figura, o espectro mostra as faixas entre 365 e 415 nanometros (ou 0,365 e 0,415
microns) que correspondem a um pequeno intervalo do ultravioleta. As difetentes linhas são para diferentes tipos de estrelas (O, B, A, F, G, K e M).
Espectros estelares e posição das bandas do Hidrogênio (H) e do Cálcio (CAII). Crédito : Observatoire de Paris/ASM
Podemos separar o espectro de uma estrela em dois componentes: um espectro de corpo negro que depende de sua temperatura (curva azul da segunda figura), e as bandas de absorção que dependem da atmosfera (curva verde na segunda figura). As muitas bandas espectrais permitem determinar a composição química da estrela, sendo o Hidrogênio o principal componente.
Observar a luz do céu :
Algumas partes da radiação eletromagnética que são provenientes de objetos celestes não atingem o solo. Isto porque são absorvidas pela atmosfera. Para observar o céu nestes comprimentos de onda, é ecessário enviar receptores ao espaço.
Transparência do céu e diferentes tipos de instrumentos para observar diferentes partes do espectro eletromagnético.
Alguns números / unidades sobre a luz :
A luz (a radiação eletromagnética ) se propaga com uma velocidade c= 299 790 km/s. A luz demora cerca de 8 minutos e 22 segundos para percorrer o caminho entre o Sol e a Terra.
As quantidades que definem a luz são :
- A frequência, f, é o número de 'pusações' por segundo (a unidade é o Hertz, Hz)
- O período, P = 1/f, é a duração de um pulso (a unidade é o segundo, s)
- O comprimento de onda λ = c x P (a unidade é o metro, m;
micron = 10-6 metros, ou o nanometro = 10-9 metros)
- A energia E= h x f (a unidade é o Joule, J)
com h sendo a constante de Plank : h = 6.626 x 10-34 Joule x segundo.
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