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A Luz

Observatório Phoenix
Dúvidas e Perguntas?

A 'luz', aqui tomada em conceito muito amplo, é a matéria prima no trabalho do astrônomo. As estrelas estão extraordinariamente distantes e nós só as percebemos devido à luz que elas emitem, ou emitiram num passado remoto, vencendo as enormes distâncias e que nossos telescópios coletam para concentrar em nossos olhos ou detetores.

Mas o que é a 'luz'? A 'luz' é uma radiação eletromagnética dual, que se comporta, ora como onda, ora como matéria: viaja à "velocidade da luz" (299.743 quilômetros por segundo), mas tem massa, uma dualidade de difícil equacionamento.
Na verdade esta radiação eletromagnética cobre uma extensa faixa de comprimentos de onda, desde os raios cósmicos, com comprimentos de onda menores que 10-18 metros (attometros), até as VLF (ondas de rádio de freqüência muito baixa) com comprimento de milhões de quilômetros, da ordem de 1012 metros (terametros).

Dentro desta enorme faixa, apenas uma estreita janela comporta os comprimentos de onda que sensibilizam nossos olhos --- é a denominada luz visível. Esta faixa vai desde o violeta (4x10-7m) ao vermelho (7x10-7m). Entre estes dois valores estão as cores do espectro visível, onde operam os telescópios ópticos.

O tamanho reduzido desta janela nos mostra a importância dos instrumentos sensíveis a outros comprimentos de onda. Radiotelescópios operando na faixa das microondas conseguiram mapear a nossa galáxia, enquanto telescópios sensíveis a raios X estão em órbita localizando quasares.

Logo além dos limites desta faixa estão, de um lado, as radiações infravermelhas (entre as freqüências de 3x1011 e 4x1014 Hz) e do outro as ultravioletas (com freqüências entre 7x1014 e 3x1016 Hz) com várias aplicações práticas.
Uma lâmpada incandescente demonstra bem este fato. Além da luz visível ela gera uma grande quantidade de radiação infravermelha, que consome muita energia e pode ser percebida na forma de calor. Já uma lâmpada fluorescente trabalha na faixa oposta, gerando luz visível, mas emitindo grande quantidade de radiação ultravioleta. Por isso ela é chamada de luz fria.
Um controle remoto usa pulsos de luz infravermelha para comandar um televisor ou um equipamento de som. Os aparelhos que permitem a visão noturna são sensíveis a esta radiação.
Já a luz ultravioleta, também conhecida como luz negra, é muito usada nas análises físico-químicas e biológicas, e na autenticação de documentos, como identificação de papel moeda, por exemplo. Um desafio para os fabricantes é conseguir lâmpadas onde a maior parte de sua radiação esteja na faixa de luz visível, sendo portanto mais econômica. Este esforço é demonstrado com o lançamento das novas lâmpadas de vapor de mercúrio, vapor de sódio, lâmpadas halógenas (flúor e iodo) e com gases nobres (argônio, neônio e xenônio).

Logo abaixo do ultravioleta entramos na faixa dos raios X (3x1016 a 6x1019 Hz) e dos raios gama (6x1019 a 3x1021 Hz). Sua capacidade de penetração permite a análise de nossos órgãos internos ou fraturas nos nossos ossos e é muito usada industrialmente nos ensaios não destrutivos, para localizar falhas de fundição, bolhas ou trincas em peças metálicas. Na área de manutenção de aviões, os custos de revisão foram drasticamente reduzidos, fazendo-se radiografias e gamagrafias dos reatores, que são analisadas enquanto os aviões continuam voando.
Na astronomia, revelações inesperadas estão sendo feitas pelos telescópios colocados em órbita, na análise do comportamento do Sol, de estrelas e até planetas.

No extremo inferior estão os raios cósmicos (acima de 3x1021 Hz). Vários detetores estão sendo colocados em órbita ou enterrados em minas subterrâneas para analisar as reações internas do Sol e de estrelas distantes. Os raios cósmicos conseguem revelar antecipadamente erupções e explosões no interior do Sol e podem ajudar a localizar "novas" antes que seu brilho as revele.

Acima do infravermelho ficam as microondas (3x108 a 3x1011 Hz), largamente utilizadas na telecomunicação e nos equipamentos de radar. Este é o campo dos radiotelescópios, que estão ajudando a decifrar os segredos do universo.

Logo acima das microondas temos a faixa da televisão (3x107 a 3x108 Hz) e do rádio (3x105 a 3x107 Hz), que além da transmissão de informações e notícias que mantêm o mundo atualizado, nos permite receber dados e imagens e comandar sondas enviadas a outros planetas.

Terminando a escala estão as VLF (Very Low Frequencies - freqüências muito baixas - abaixo de 3x105 Hz) que estão sendo utilizadas para transmissão das chamadas ondas terrestres, que permitem a comunicação até com submarinos imersos no oceano.

Nota: Hz é o símbolo de hertz, unidade de freqüência do Sistema Internacional de Unidades, que é o número de ciclos por segundo.


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