Forneça as seguintes definições, incluindo as respectivas equações matemáticas, explicando o que é cada termo: c) Radiação;

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado pede para definirmos “Radiação”, incluindo suas equações matemáticas. Vamos precisar entender o que é radiação, os diferentes tipos e as fórmulas que descrevem como ela se comporta. Basicamente, estamos falando de como a energia se propaga no espaço através de ondas ou partículas.

Passo 2

Primeiro, vamos definir o que é radiação. Radiação é a emissão e propagação de energia na forma de ondas eletromagnéticas ou partículas subatômicas. Isso pode incluir luz visível, raios X, ondas de rádio, entre outros.

Passo 3

Agora, vamos falar das ondas eletromagnéticas. Essas ondas são compostas por campos elétricos e magnéticos que oscilam perpendicularmente entre si e à direção de propagação da onda. A equação básica que descreve uma onda eletromagnética viajando no vácuo é:
E(x,t) = E0 sin(kx - omega t)
onde:
  • é a amplitude do campo elétrico no ponto e no tempo ,
  • é a amplitude máxima do campo elétrico,
  • é o número de onda, relacionado ao comprimento de onda por ,
  • é a frequência angular, relacionada à frequência por .

Passo 4

Outra equação importante relacionada à radiação é a Lei de Planck, que descreve a distribuição de energia de radiação de um corpo negro em função da frequência. A fórmula é:
B(nu, T) = 2hnu^3c^2 1e^hnukT - 1
onde:
  • é a intensidade da radiação emitida por unidade de frequência,
  • é a constante de Planck,
  • é a frequência da radiação,
  • é a velocidade da luz,
  • é a constante de Boltzmann,
  • é a temperatura absoluta do corpo emissor.

Passo 5

Além disso, vamos mencionar a Lei de Stefan-Boltzmann, que relaciona a potência total irradiada por unidade de área de um corpo negro à sua temperatura:
P = sigma T^4
onde:
  • é a potência irradiada por unidade de área,
  • é a constante de Stefan-Boltzmann,
  • é a temperatura absoluta do corpo emissor.

Resposta

Então, resumindo, radiação é a emissão e propagação de energia através de ondas eletromagnéticas ou partículas. As principais equações que descrevem a radiação incluem a equação das ondas eletromagnéticas , a Lei de Planck e a Lei de Stefan-Boltzmann , que juntas ajudam a entender como a energia é emitida e distribuída em diferentes condições.

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