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UEA 2019
A luz branca do Sol é formada por uma mistura de várias cores, cada uma com um comprimento de onda diferente. Quando o Sol está próximo do horizonte, o caminho percorrido pela luz para chegar aos nosso olhos, depois de cruzar a atmosfera, é maior. Nesse percurso, as luzes de cores violeta, anil e azul são as que sofrem maior espalhamento e as que menos chegam aos nossos olhos. As luzes de cores vermelha e laranja são as que menos sofrem espalhamento e alcançam nossos olhos mais facilmente.
A figura a seguir representa o espectro eletromagnético da luz visível.
De acordo com as informações apresentadas, durante o nascer e o pôr do Sol, o céu apresenta uma coloração avermelhada porque
a
as cores mais próximas da região do ultravioleta do espectro luminoso são as que menos se espalham na atmosfera.
b
as cores de maior comprimento de onda do espectro luminoso são as que mais se espalham na atmosfera.
c
as cores de menor frequência do espectro luminoso são as que menos se espalham na atmosfera.
d
as cores de menor frequência do espectro luminoso são as que mais se espalham na atmosfera.
e
as cores de menor comprimento de onda do espectro luminoso são as que menos se espalham na atmosfera.
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Resposta
C
Tempo médio
2 min
Resolução
Quando o Sol está no horizonte, o feixe de luz solar atravessa uma camada muito maior da atmosfera. As moléculas de nitrogênio, oxigênio e os aerossóis presentes no ar provocam espalhamento Rayleigh, cuja intensidade é inversamente proporcional à quarta potência do comprimento de onda (\(I\propto 1/\lambda^{4}\)).
Assim:
- Comprimentos de onda curtos (violeta, anil, azul) ⇒ maior espalhamento ⇒ saem da direção do feixe direto.
- Comprimentos de onda longos (laranja, vermelho) ⇒ menor espalhamento ⇒ permanecem na linha de visão do observador.
No nascer e no pôr do Sol, portanto, a luz que chega diretamente aos nossos olhos contém, predominantemente, as componentes vermelhas, produzindo o tom alaranjado-avermelhado observado.
No espectro visível, as cores avermelhadas possuem os menores valores de frequênciaC descreve corretamente o fenômeno.
Dicas
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Lembre que vermelho possui o maior comprimento de onda dentro do visível.
O espalhamento Rayleigh cresce muito quando o comprimento de onda diminui.
Pergunte-se: quais ondas restam no feixe direto após atravessar uma grande distância na atmosfera?
Erros Comuns
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Confundir comprimento de onda com frequência: achar que maior comprimento de onda significa maior espalhamento.
Acreditar que todas as cores se espalham igualmente, ignorando a dependência \(1/\lambda^{4}\).
Associar incorretamente a expressão "próximo do ultravioleta" a menor espalhamento.
Revisão
Conceitos-chave
- Espalhamento Rayleigh: desvio da luz por partículas muito menores que o comprimento de onda. Intensidade \(\propto 1/\lambda^{4}\).
- Comprimento de onda (\(\lambda\)) × frequência (\(f\)): \( c = \lambda f\). Na luz visível, vermelho → maior \(\lambda\) e menor \(f\); violeta → menor \(\lambda\) e maior \(f\).
- Trajeto na atmosfera: Quanto maior o percurso, mais significativa é a perda das ondas curtas por espalhamento.
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