Processos de Emissão de Luz

Question 1

O que é a radiação térmica?

Answer 1

Movimento térmico dos eletrões produz luz/radiação. Radiação térmica é emitida por matéria em equilíbrio térmico.

Question 2

Um gás em equilíbrio térmico tem ______________ .

Answer 2

Uma distribuição de velocidades de Maxwell-Boltzmann.

Question 3

O que é um corpo negro?

Answer 3

Corpo que absorve toda a radiação que nele incide.

Question 4

Enuncia três características de um corpo negro.

Answer 4

• > Tem uma distribuição de energia para diferentes frequências: a função de Planck
• > O espetro é contínuo e independente da natureza do material
• > Dependente exclusivamente da sua temperatura

Question 5

Quando é que as funções de Planck são “iguais” e diferentes (em comprimento de onda e em frequência)?

Answer 5

Por si só são diferentes, mas integradas nos intervalos de comprimento de onda e frequência, respetivamente, são iguais.

Question 6

Do que depende a radiação emitida por um corpo negro?

Answer 6

Temperatura.

Question 7

O que é que a lei do deslocamento de Wien dá?

Answer 7

Dá a zona do espetro eletromagnético onde o corpo negro à temperatura T emite a maior parte da sua radiação.

Question 8

Porque é que se usam filtros?

Answer 8

A função de Planck é uma função do comprimento de onda, mas não se consegue isolar um único comprimento de onda. Usa-se filtros que deixem passar uma certa banda.

Question 9

Qual é a relação entre a temperatura de um objeto e o comprimento de onda onde emite maior radiação?

Answer 9

Quanto maior for a temperatura de um objeto, mais intensa é a transmissão de radiação eletromagnética, e menor é o comprimento de onda no qual a emissão é mais forte.

Question 10

O que indica um índice de cor maior?

Answer 10

Um índice de cor maior significa que a estrela é mais vermelha e fria, e vice-versa.

Question 11

O que é a luminosidade?

Answer 11

É o fluxo emitido vezes a área emissora - energia eletromagnética total emitida por unidade de tempo.

Question 12

Verdadeiro ou Falso: corpos de baixa densidade costumam ser corpos negros.

Answer 12

Falso.

Question 13

Enuncia um tipo de radiação térmica não corpo negro, e a sua fonte.

Answer 13

Radiação térmica de “bremstrahlung” (emissores: nuvens de H ionizado, gás inter-galático).

Question 14

O que é radiação de sincrotrão?

Answer 14

Eletrões relativistas na presença de um campo magnético (espetros contínuos).

Question 15

As estrelas estão associadas a espetros de emissão ou de absorção? Porquê?

Answer 15

As estrelas são corpos negros com uma atmosfera mais fria em redor, pelo que aparecem riscas de absorção sobrepostas ao espetro contínuo do corpo negro.

Question 16

O espetro pode dar a temperatura do gás? Porquê?

Answer 16

Para os eletrões transitarem para níveis mais elevados, é necessário que haja energia suficiente disponível: colisões por agitação térmica, dependentes do valor da temperatura. Diferentes riscas aparecem a diferentes temperaturas, i.e., o espetro pode dar a temperatura do gás.

Question 17

O que é o efeito Doppler?

Answer 17

Variação do comprimento de onda recebido, devido ao movimento relativo entre a fonte e o observador.

Question 18

Enuncia três tipos de alargamentos de riscas, e ao que correspondem.

Answer 18

• > Alargamento natural: incerteza quântica dos níveis de energia
• > Alargamento por efeito Doppler térmico: a componente radial das velocidades térmicas produz o alargamento
• > Alargamento por colisões (efeito da densidade). Permite distinguir estrelas anãs de estrelas gigantes

Question 19

O que é a magnitude absoluta?

Answer 19

É a magnitude aparente para uma estrela caso ela estivesse à distância de 10 pc.

Question 20

Enuncia um método que permita obter a magnitude absoluta.

Answer 20

M pode ser obtido pelo método do “paralaxe espectroscópico”. Em geral, a classe espectral sozinha não é suficiente para se conhecer a luminosidade da estrela de forma única. É necessário conhecer também a sua classe de luminosidade.

Question 21

Porque é que é necessário fazer uma correção bolométrica?

Answer 21

A equação da luminosidade é válida para fluxos bolométricos (todos os comprimentos de onda), tornando-se necessário converter a magnitude visual em magnitude bolométrica.

Question 22

Verdadeiro ou Falso: a correção bolométrica deve ser sempre positiva.

Answer 22

Falso - deve ser sempre negativa.

Question 23

Enuncia as classes espectrais, da mais quente à mais fria.

Answer 23

O, B, A, F, G, K, M.

Question 24

Porque é que anãs castanhas não são estrelas?

Answer 24

Não têm massa suficiente para ativar fusão nuclear.

Question 25

Verdadeiro ou Falso: se um elemento não “aparece” no espetro de uma estrela, então não existe na estrela.

Answer 25

Falso - o espetro também depende da temperatura; por exemplo, só se vê hidrogénio em estrelas muito quentes.

Question 26

O que é o diagrama H-R?

Answer 26

Diagrama de Hertzsprung-Russell, dá a Luminosidade, magnitude aparente ou magnitude absoluta em função da temperatura efetiva, ou do índice de cor.

Question 27

Como é que uma estrela pode ter linhas de Balmer prominentes?

Answer 27

A estrela deve ser quente o suficiente para excitar os eletrões do primeiro estado, mas não tão quente que todos os átomos de hidrogénio fiquem ionizados.