"Vendo o invisível": experimentos de visualização do infravermelho feitos com materiais simples e de baixo custo

Abstract

Utilizando materiais e equipamentos simples e de fácil obtenção no dia a dia, apresentamos neste trabalho duas experiências com a intenção de auxiliar a introdução experimental ao espectro eletromagnético. Particular enfaseé dadaà faixa espectral do infravermelho próximo e suas aplicações no cotidiano. A fim de visualizar essa região do espectro, uma webcam foi devidamente alterada de forma a tornar-se sensível a tal radiação. Na primeira parte deste trabalho, fazemos uma introdução sobre os emissores e sensores de radiação infravermelha. Na segunda parte, apresentamos os experimentos e os resultados obtidos. Palavras-chave: infravermelho, espectro eletromagnético, câmera digital, webcam, ensino de física experimental.By using ordinary and low cost equipments, we present in this work two experiments intending to improve the experimental introduction into the electromagnetic spectrum. Particular emphasis is given to the infrared range of the spectrum and its application in the daily life. In order to see the infrared, a digital camera was properly modified becoming sensitive to this particular range of the electromagnetic spectrum. In the first part of the work, we give a brief introduction on infrared sensors and emitter and in the second part we show the experiments and the results. Keywords: infrared, electromagnetic spectrum, digital camera, webcam, teaching of experimental physics. IntroduçãoNossa percepção do mundo que nos cerca provém dos 5 sentidos que conhecemos: olfato, paladar, tato, audição e visão. Sendo que a visãoé considerada o mais nobre dentre os 5, com tamanha complexidade que muitos opositores da teoria de evolução de Darwin utilizamna como argumento favorávelà teoria do design inteligente. 2Analisando com atenção oórgão responsável por esse sentido, podemos objetivamente defini-lo como um sensor de luz capaz de distinguir as cores. Contudo, aprenderemos mais a frente que a faixa que compreende a luz chamada visível (do violeta até o vermelho) constitui apenas uma pequena porção do espectro eletromagnético (Fig. 1). Tal espectro envolve as ondas das transmissões de rádio, as ondas que são utilizadas no aparelho de microondas, o ultravioleta responsável pelo bronzeamento da nossa pele, e muitas outras, como a radiação infravermelha -o tópico central deste artigo.Com relaçãoà radiação infravermelha, descoberta em 1800 pelo astrônomo inglês William Herschel [1], as aplicações se dão, principalmente, naárea de imageamento. As imagens de "visão noturna" e o mapeamento de temperaturas de um corpo (Fig. 2) são exemplos de aplicações utilizadas naárea militar e na medicina, respectivamente. Além dessas, podemos citar outras aplicações como o controle remoto, sensores de presença, sensores de movimento em videogames, aparelhos para diagnóstico médico, células solares para geração de energia elétrica, telescópios capazes de ver astros distantes que não possuem luz visível própria, entre muitas outras [2].1 E-mail: micha@if.ufrj.br; danielmicha@hotmail.com.2 A menção a esse fato pseudo-científicoé apenas...

Construção de radiotelescópio para análise de micro-ondas solares em 12 GHz

“…Quando se observa o céu a noite, a olho nu ou utilizando um telescópio, os olhos recebem radiação das estrelas. Esta radiação visíveĺ e a luz emitida por elas [10,11] O astrônomo que observa as estrelas utilizando um radiotelescópio capta a radiação conhecida como "ondas de rádio" ao invés da luz visível. Equipamentos mais sofisticados são necessários para analisar essas ondas de rádio, uma vez que a olho nu seria impossível.…”

“…Um observador de ondas de rádio pode montar uma imagem do assim chamado "radio universo" de forma tão clara quanto qualquer objeto real presente no universo. O astrônomo na verdade observa diferentes frequências de radiação do espectro eletromagnético (Figura 1) [8,11] A radiação eletromagnética vinda do espaço que atravessa a atmosfera terrestreé decorrente de diferentes fontes, como estrelas, planetas, nossa própria galáxia e buracos negros. A vastidão do espaço ainda nãoé totalmente conhecida pelo homem, por isso novos objetos e novas fontes emissoras ainda podem ser encontrados usando a "janela" de ondas de rádio [8].…”

Considerações sobre propostas experimentais de baixo custo em mecânica apresentadas em revistas da área de ensino

“…Para Pimentel et al (1989), Axt e Moreira (1991), Saba et al (1999), Valadares (2001), Micha et al (2011) …”

Panorama dos artigos sobre Atividades Experimentais publicados na Revista Brasileira de Ensino de Física no período compreendido entre 2002 e 2017

“…A partir de um experimento simples, os autores propõem uma forma de medir a impedância de um cabo coaxial e a velocidade de propagação de um pulso (FONSECA;SANTOS;MONTENEGRO, 2007). Empregando o clássico método do anel de Rowland, Lüdke (2017) discute a implementação de um experimento simples destinado a laboratórios didáticos de eletromagnetismo como material de apoio para a investigação de campos magnéticos e histerese por alunos.…”

“…A visualização da radiação infravermelha é demonstrada através de dois experimentos utilizando uma Webcam, devidamente alterada para ser sensível a tal radiação (MICHA et al, 2011).…”