Neste artigo, veremos diferentes fatores dos quais depende a intensidade da radiação e qual é a intensidade da equação da radiação.
A intensidade da radiação é a potência irradiada do objeto no qual as ondas de luz incidem em um determinado ângulo. A energia irradiada da área unitária do objeto depende de sua taxa de emissividade, da temperatura do objeto e de suas dimensões.
Equação de Intensidade de Radiação e o Ângulo Sólido
A intensidade da radiação é a energia irradiada do sistema por unidade de área formando um ângulo sólido de radiações. Assim dado pela equação,
Eu=E/Aθ
Onde eu é a intensidade,
A é uma área,
E é a energia irradiada,
θ é um ângulo sólido
Quando medimos um ângulo em três dimensões, chamamos-lhe um ângulo sólido e é medido em termos de esterradianos.
A área coberta pelo cone fazendo um ângulo 'θ' é A = θ r2. As ondas irradiadas em um ângulo 'θ' são emitidas nesta área 'A'.
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A intensidade da radiação depende da emissividade?
A emissividade do objeto depende da intensidade das ondas incidentes no objeto, dimensões, composição e cor.
A intensidade da radiação depende da emissividade do objeto. Os objetos de cores escuras emitem muito poucas radiações em comparação com objetos de cores brilhantes. Assim, a intensidade da radiação será maior no caso de objetos coloridos brilhantes.
A intensidade da radiação depende da temperatura?
A intensidade da radiação depende da intensidade das ondas incidentes e do ângulo em que essas ondas são incidentes.
Se a temperatura do sistema for alta, a emissão de radiação é mais do sistema. A intensidade da luz será responsável pelo aumento da temperatura do sistema, pois a agilidade das moléculas aumentará e, assim, aumentará a intensidade da radiação.
O poder da radiação é diretamente proporcional à quarta potência da temperatura pela fórmula,
P = ɛ Σ AT4
Onde P é uma potência de radiação
ɛ é a emissividade do objeto
Σ=5.67* 10-8 W / m2K4 é uma constante de Stefan
A é a área
T é uma temperatura
À medida que a temperatura do sistema aumenta, a intensidade de radiação do sistema também aumenta.
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A intensidade da radiação depende do comprimento de onda?
A radiação de alta intensidade é composta basicamente por ondas de alta frequência e energia.
À medida que a frequência das ondas refratadas diminui ao liberar a energia para o sistema, as ondas emitidas são de comprimento de onda longo e, portanto, menor intensidade.
Se considerarmos o comprimento de onda das ondas irradiadas, agora podemos escrever a relação entre a intensidade e o comprimento de onda pela equação,
Eu=E/A λθ
Onde λ é um comprimento de onda
O comprimento de onda das ondas emitidas pelo sistema é sempre menor que o comprimento de onda das ondas incidentes absorvidas pelo sistema. Isso ocorre porque a energia da luz incidente é reduzida ao entrar no meio mais denso e a energia é absorvida pelo sistema convertendo-a em energia térmica elevando assim a temperatura do sistema.
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Gráfico de intensidade de radiação v/s comprimento de onda
A intensidade da onda será maior se o comprimento de onda for pequeno e, à medida que o comprimento de onda aumentar, a intensidade será reduzida. Se o comprimento de onda é maior, a frequência da radiação é muito menor.
Aqui está um gráfico de intensidade v/s o comprimento de onda da radiação plotada em diferentes temperaturas.
O gráfico acima indica claramente que à medida que a temperatura do sistema aumenta, a intensidade das radiações emitidas também aumenta.
A intensidade da radiação é mais nos espectros visíveis isso porque a luz solar que entra na atmosfera da Terra tem uma intensidade maior que é absorvida no objeto. Ao emitir, a intensidade das ondas irradiadas é muito menor, pois as ondas emitidas possuem um comprimento de onda maior.
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A intensidade da radiação depende da distância?
Se o objeto estiver mais próximo da fonte, a radiação incidente no objeto será maior.
Os raios de luz recebidos pelo objeto quando colocado perto da fonte são maiores, mas à medida que o objeto se afasta da fonte, a intensidade da luz recebida pelo objeto diminui.
Quando o objeto está mais próximo da fonte de onde a luz incide sobre o objeto, as radiações recebidas por unidade de área do objeto são maiores. À medida que aumentamos a distância da fonte e do objeto, a área coberta pelos raios emitidos da fonte aumenta, mas as radiações recebidas por unidade de área são menores, reduzindo assim a intensidade da luz.
Gráfico de Intensidade de Radiação v/s Distância
Aqui está um gráfico plotado para a variação na intensidade das radiações observadas aumentando a distância entre a fonte de luz e o objeto luminoso.
À medida que a intensidade da luz diminui ao expandir a distância da fonte, o gráfico de intensidade v/s distância mostra uma curva ligeiramente exponencial.
A intensidade da luz depende de quanta luz incide sobre o objeto. É equivalente ao brilho. Se a intensidade da luz for maior, o brilho será maior, e se for menor, teremos uma fonte de luz.
Perguntas frequentes
A luz refletida pela água tem a mesma intensidade que a luz incidente?
O comprimento de onda da radiação emitida é mais em comparação com as ondas incidentes.
À medida que o fóton de luz incide sobre o objeto, a energia do fóton é absorvida pelo sistema devido ao qual a intensidade da radiação é reduzida.
Por que a intensidade da radiação infravermelha é menor que a da luz visível?
A intensidade da radiação depende da energia do fóton transportado pela onda e de sua frequência.
Quando o raio visível é absorvido por qualquer objeto, as ondas irradiadas do objeto são de maior comprimento de onda em comparação com a luz visível, portanto, a intensidade do IR é menor que a da luz visível.
Como a intensidade depende da área do objeto?
A intensidade está inversamente relacionada com a área do objeto.
Quanto menor a área do objeto, menor será sua capacidade de absorver a radiação, devido a que emitirá a radiação mais rapidamente do que o objeto de tamanho maior, ao contrário, a intensidade da radiação emitida será maior.
Como a intensidade depende da energia da radiação?
Se a intensidade da luz incidente for maior, então é evidente que a energia associada ao fóton é alta.
A intensidade é diretamente proporcional à energia da radiação. Ao incidente, essa energia é transmitida ao objeto sobre o qual incide, portanto, as radiações emitidas têm menos energia e são emitidas em frequências menores.
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Olá, sou Akshita Mapari. Eu fiz M.Sc. em Física. Trabalhei em projetos como Modelagem numérica de ventos e ondas durante ciclones, Física de brinquedos e máquinas mecanizadas de emoção em parque de diversões baseado na Mecânica Clássica. Fiz um curso de Arduino e realizei alguns miniprojetos no Arduino UNO. Gosto sempre de explorar novas zonas no campo da ciência. Pessoalmente, acredito que o aprendizado é mais entusiasmado quando aprendido com criatividade. Além disso, gosto de ler, viajar, dedilhar violão, identificar rochas e estratos, fotografar e jogar xadrez.