Introduo  Radiao Eletromagntica Prof. Dr. Renato M.E. Sabbatini. slide 0

Introduo Radiao Eletromagntica Prof. Dr. Renato M.E. Sabbatini.

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    22-Apr-2015

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Slide 1 Introduo Radiao Eletromagntica Prof. Dr. Renato M.E. Sabbatini Slide 2 2 Tpicos da Aula Matria e energia: estrutura da matria, o que energia, relao entre energia e matria Radiao: definies bsicas, radiao eletromagntica Ondas eletromagnticas e suas propriedades Espectro eletromagntico Tipos de radiao Efeitos da radiao sobre a matria: ionizao Radiao ionizante x no ionizante Efeitos da radiao no ionizante sobre a matria Energia do fton e penetrao na matria Efeitos trmicos da radiao eletromagntica Efeitos no trmicos da radiao eletromagntica Fontes emissoras de radiao eletromagntica Lei do decrscimo da energia em funo da distncia Slide 3 3 A constituio elementar do mundo fsico Matria Energia Slide 4 4 Equivalncia de matria e energia E = m c 2 E = energia M = massa C = velocidade da luz C = 300.000 km/s no vcuo Slide 5 5 Estrutura da matria Ncleo Prtons: carga positiva Nutrons: carga neutra Nutrons + Prtons = N. de massa Eletrosfera Eltrons: carga negativa Carga total do tomo igual a zero on: tomo com um desbalano de eltrons e prtons: carga total diferente de zero Slide 6 6 O que energia A capacidade de fazer a matria mudar ou se mover Energia potencial Energia cintica tomos ou partculas aceleradas Radioatividade Energia trmica Energia eletromagntica Ondas Slide 7 7 Energia a partir do tomo Eltrons Psitrons Nutron Prtons + nutrons Energia Eletromagntica = Ftons Slide 8 8 Gerao de energia eletromagntica 1. Absoro de energia externa 2. Mudana do eltron para um orbital mais externo (instabilidade) 3. Retorno ao orbital mais interno, com emisso de um fton Slide 9 9 Definies bsicas O termo radiao vem do latim RADIARE Fenmeno bsico em que a energia se propaga atravs do espao, podendo ser interceptada pela matria (tomos). O termo irradiao vem do latim IN e RADIARE Interao entre a matria e a energia radiante. Slide 10 10 Propagao em ondas Onda uma variao de uma grandeza fsica que se propaga no espao a partir de um ponto (fonte), transmitindo energia de um lugar para outro. Slide 11 11 Onda eletromagntica Uma carga eltrica em movimento (oscilao) gera uma onda eletromagntica Slide 12 12 Elementos de uma onda d=Distncia v=Deslocamento =Comprimento de onda =Amplitude d V Onda eletromagntica sinusoidal Slide 13 13 Classificao das Radiaes ORIGEM NATUREZA CSMICA TERRESTRE EXTERNA INTERNA NATURAL ARTIFICIAL ONDULATRIO CORPUSCULAR ELETROMAGNTICA MECNICA Slide 14 14 Fontes naturais de ondas eletromagnticas O sol e as estrelas Os planetas A atmosfera Qualquer corpo aquecido Slide 15 15 Fontes artificiais de ondas eletromagnticas Lmpadas Tubo de raios X Antenas Laser Magnetron Acelerador linear UV IR Luz Slide 16 16 Fontes artificiais de ondas eletromagnticas Motores e geradores eltricos Eletrodomsticos Fiao eltrica Circuitos eletrnicos e computadores Transformadores Celulares, telefone sem fio Slide 17 Campos Eletromagnticos Em Miligauss Em mG Slide 18 Grau de Exposio Diria Slide 19 19 Energia de um Campo Eletromagntico Energia: medida em ergs, joules ou eltron-volts Potncia: medida em watts Densidade de potncia: potncia distribuda por rea unitria. Medida em watts/cm 2 Slide 20 20 A Potncia Diminui com o Quadrado da Distncia da Fonte Slide 21 21 Potncia de um Campo Eletromagntico em Funo da Distncia Exemplo: estao rdio-base de telefonia celular Slide 22 22 Superposio de ondas onda 1 Onda 2 Onda resultante Quando duas ondas esto no mesmo lugar, o distrbio resultante a soma dos dois distrbios individuais Slide 23 23 Superposio de ondas x Interferncia destrutiva: ondas fora de fase Interferncia construtiva: ondas em fase Slide 24 24 Espectro Eletromagntico Slide 25 25 Energia versus interao Todo tipo de radiao eletromagntica perde energia nas interaes com a matria Quanto maior a energia da radiao, mais interaes capaz de produzir, portanto maior o percurso at ser totalmente freada, ou seja, maior o alcance Slide 26 26 Classificao por efeito sobre a matria Radiaes ionizantes Radiaes no-ionizantes Slide 27 27 Radiao Ionizante Energia que, ao encontrar tomos pode produzir ons (tomos ionizados) atravs da retirada de eltrons de suas rbitas, resultando na formao de um par inico - o eltron livre (-) e o restante do tomo (+) Slide 28 28 Radiao Ionizante Slide 29 29 Radiao No Ionizante Slide 30 30 Micro-Ondas 300 MHz a 300 GHz Energia: 10 eV - insuficiente para causar ionizao com alteraes teciduais. Leso: Calor local Trmica

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