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:
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:
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:
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.