Questao de fisica

[Fenrir]

Aproveitando a deixa do tópico sobre o gelo, ai vai uma pergunta em física:

O espectro eletromagnetico se estenderia sem limites em todas os sentidos ou não? Por exemplo, mas baixas frequencias existem as ondas longas de radio e nas altas, os raios gama e raios cosmicos.

O que haveria para alem destas frequencias e que propriedades teriam estas ondas?

[Johnny]

Aproveitando a deixa do tópico sobre o gelo, ai vai uma pergunta em física:

O espectro eletromagnetico se estenderia sem limites em todas os sentidos ou não? Por exemplo, mas baixas frequencias existem as ondas longas de radio e nas altas, os raios gama e raios cosmicos.

O que haveria para alem destas frequencias e que propriedades teriam estas ondas?

Pelo muito pouco conhecimento que tenho mas aproveitando o que eu conheço em RC, eu diria que é mais fácil haver tantas harmônicas quanto maior for a frequencia. mas a duvida que fica é: Estamos falando de ondas eletromagnéticas apenas, certo?

[Fenrir]

Sim, de ondas eletromagnéticas.

Por isto não pensei em frequencias mais baixas que as ondas longas, tais como a faixa de frequencias audíveis ao ouvido humano, os 60 Hz da rede elétrica, os infra-sons...
mas não sei se está certo incluí-los ou não (porque não seriam ondas eletro-magnéticas??)!

[Johnny]

Sim, de ondas eletromagnéticas.

Por isto não pensei em frequencias mais baixas que as ondas longas, tais como a faixa de frequencias audíveis ao ouvido humano, os 60 Hz da rede elétrica, os infra-sons...
mas não sei se está certo incluí-los ou não (porque não seriam ondas eletro-magnéticas??)!

Ondas de audio são ondas mecânicas e não eletromagnéticas, isso nós sabemos. Logo só poderiam se propagar e ressonar em meios mecânicos (exemplo do dedo na taça de cristal, etc...)

Ondas eletromagnéticas em frequencias abaixo de 100 hz podem ser verificadas por indução no caso de transformadores, etc...e já me perdi sobre o que estávamos falando...

[Johnny]

Ah sim, que propriedades teriam estas ondas. Bem, muito mais altas nem sei se teríamos como prever seus efeitos. Por exemplo, qual faiza de frequencias um elétron emite? Prótons emitem campo eletromagnético? Quais as frequências que o movimento da terra emite?

Com certeza deve ter gente que sabe alguma coisa como o Let me Think, o Fugido do Fayman ...

[Dick]

Uma vez, enquanto estudante, sempre me perguntava se, uma vez que luz é uma OEM, não poderíamos obter luz a partir de uma antena de rádio. O problema é com os comprimentos de onda envolvidos. As ondas de rádio são milhares de vezes maiores que o espectro visível. Não temos eletrônica para fazer um circuito oscilar nestas frequências. Quanto aos limites do espectro, parece-me que a questão é semelhante ao número de níveis atômicos. Nossa matemática não prevê um limite, mas o observado na natureza o tem. No caso do espectro eletromagnético, para se ter o "limite" raios gama, por exemplo, a energia envolvida deve ser altíssima para conseguir frequências realmente pornográficas de tão grande. Ao que tudo indica, a natureza impõe um limite natural para isto.

[ade]

Já li em algum site em ingles sobre isso, parece que com o aumento da frequencia e consequente diminuição do comprimento de onda, as OEM tomam uma configuração mais "condensada", digamos assim, tornam-se as particulas elementares constituintes da materia, acho que era isso, não lembro dos detalhes...

[Koga]

Aproveitando a deixa do tópico sobre o gelo, ai vai uma pergunta em física:

O espectro eletromagnetico se estenderia sem limites em todas os sentidos ou não? Por exemplo, mas baixas frequencias existem as ondas longas de radio e nas altas, os raios gama e raios cosmicos.

O que haveria para alem destas frequencias e que propriedades teriam estas ondas?

Pelo eletromagnetismo clássico não existe nenhum limite superior ou superior para as freqüências possíveis para uma OEM e as propriedades gerais como são idependentes da freqüência. Provavelmente a quântica deve impor algum piso e algum teto prático.

Por exemplo, qual faiza de frequencias um elétron emite? Prótons emitem campo eletromagnético? Quais as frequências que o movimento da terra emite?

A emissão eletromagnética de partículas tão pequenas não obedece o eletromagnetismo clássico. Por exemplo, em lâmpadas de sódio (aquelas alaranjadas que vemos em vias públocas) elétrons de átomos de sódio são excitados e promovidos para estados energéticos mais altos. Ao saltar para o estado fundamental, os elétrons liberam fótons de freqüênca determinada pela energia do nivel excitado.

No geral, emissões de OEM são geradas principalmente por elétrons. Apesar de prótons também possuirem carga, são pesados demais, então exigem muito mais energia para tal. Assim, no geral a emissão por elétrons é mais comum.
Também existem outras formas de se gerar OEM, como aniquilação matéria-antimatéria, reações nucleares e por aí vai, mas está muito além de minhas capacidades!

Já li em algum site em ingles sobre isso, parece que com o aumento da frequencia e consequente diminuição do comprimento de onda, as OEM tomam uma configuração mais "condensada", digamos assim, tornam-se as particulas elementares constituintes da materia, acho que era isso, não lembro dos detalhes...

Mais ou menos! Isso se dá pela dualidade onda-partícula. O princípio de complementaridade diz que toda matéria tem propriedades ondulares e corpusculares complementares, ou seja: possuem duas naturezas que não podem ser observadas simultâneamente.
No caso de OEM, quanto mais alta a freqüência, mais fácil de se detectar as características corpusculares e mais difícil de se detectar as ondulares. O mesmo ocorre com a matéria: em condições especiais (por exemplo, pequenas energias), ela tem características ondulares.
Mas isso não quer dizer que OEM possam se tornar átomos ou vice-versa.

[Dick]

Koga, aproveitando sua expertise, que tal o seguinte: a luz, quando incide em um meio como o vidro a partir do ar, ou vácuo, tem sua velocidade diminuída no interior do material devido ao seu coeficiente de difração. Ok? Pois bem... ao deixar o meio, no caso o vidro, a luz volta a ter a velocidade que tinha antes de incidir no material, certo? Então: de onde veio o momentuum adicional, a energia externa, para promover este aumento de velocidade?

[Koga]

Koga, aproveitando sua expertise, que tal o seguinte: a luz, quando incide em um meio como o vidro a partir do ar, ou vácuo, tem sua velocidade diminuída no interior do material devido ao seu coeficiente de difração. Ok? Pois bem... ao deixar o meio, no caso o vidro, a luz volta a ter a velocidade que tinha antes de incidir no material, certo? Então: de onde veio o momentuum adicional, a energia externa, para promover este aumento de velocidade?

Longe de ser expert, sou um reles estudante, heh!

Nesse assunto, a primeira coisa a se botar na cabeça é que uma onda é um objeto que se propaga por todo o espaço, então, quando dizemos coisas como "uma onda incide sobre a superfície" ou "uma onda muda de meio", na verdade não queremos dar idéia de localização e movimento.
Uma onda não possui localização espacial, ela está em todo o espaço em todo instante. Por isso ela não possui movimento (no sentido corpuscular), somente propagação.
Mesmo ondas viajantes (como é o caso das ondas de luz) ocupam todo o espaço em todo instante. O que dá a "ilusão de movimento" é que tendemos a considerar as cristas (ou vales!) da onda como entidades se locomovendo pelo meio. Confuso? Eu sei! Ondas são coisas um tanto quanto contra-intuitivas.

Então com isso em mente, vamos analisar esse sistema: uma fonte de um feixe luminoso e um bloco de vidro no vácuo. Fisicamente o que está acontecendo?
Temos um conjunto de OEMs que começam na fonte, continuam através do bloco e vão ao infinito.
O sentido de propagação da onda (ou seja, o sentido em que as cristas se "movem") é da fonte para o bloco, por isso dizemos que a onda incide sobre uma de suas superfície, "penetra" no vidro e "sai" pela outra superfície.
Analisando o sistema, podemos ver 3 partes de uma onda: a que está entre a fonte e o vidro, a que está dentro do vidro e a que está entre o vidro e além. A freqüência da onda se mantém em todas as partes e há uma queda na velocidade de grupo (a velocidade de propagação) da onda no meio vitreo.
A energia que uma onda porta depende somente da amplitude e da freqüência, então, ao "sair" do vidro, ela não precisa ganhar energia para voltar à velocidade no vácuo.

Isso deve ter ficado bem confuso!! Para fazer mais sentido, sugiro que você estude um pouco sobre propriedades de ondas e a equação de onda.
Às vezes é difícil por em palavras o que é claro na matemática.

[Dick]

Mais ou menos. Quando se trata de um luz obtida via processo de amplificação por radiação estimulada, podemos sim falar em uma trajetória e mesmo de um movimento, uma vez que podemos analisar a situação por meio de quantuns na velocidade de "c". Mas a questão pode ser analisada por diferentes frentes teóricas. Você colocou uma coerente. Analisando a situação de forma particular (de partícula), o que temos é que o quantum, ao incidir no meio, é absorvido pelos elétrons do material e reemitido em seguida. Quando é reemitido, está sempre com velocidade "c", mas leva um tempo até que aconteça esta reemissão. Ou seja, o quantum nunca deixa de ter velocidade "c", mesmo no interior do material! Mas, como existe um atraso de reemissão, haverá também uma velocidade de grupo menor naquele meio. Ao deixar o meio, o quantum "volta a ter" a velocidade que sempre teve.

Interessante como a dualidade onda-partícula produz também uma dualidade teórica, que pode ser passível de ser analisada através de recursos heurísticos diferentes. Quanto a ser difícil colocar em palavras o que na matemática é claro, nem me fale! Einstein já dizia que você não entende realmente física se não consegue explicá-la para sua avó. Mas também é sabido que Einstein não entrou de cabeça nas questão da quântica. Teria voltado atrás no que disse se o tivesse!

[Koga]

Mais ou menos. Quando se trata de um luz obtida via processo de amplificação por radiação estimulada, podemos sim falar em uma trajetória e mesmo de um movimento, uma vez que podemos analisar a situação por meio de quantuns na velocidade de "c".

Há outros casos em que as propriedades corpusculares da luz são bem óbvias como, por exemplo, a emissão pela excitação de gases. Mas ótica quântica é um terreno que não tenho capacidade para me aventurar!

Mas a questão pode ser analisada por diferentes frentes teóricas. Você colocou uma coerente. Analisando a situação de forma particular (de partícula), o que temos é que o quantum, ao incidir no meio, é absorvido pelos elétrons do material e reemitido em seguida. Quando é reemitido, está sempre com velocidade "c", mas leva um tempo até que aconteça esta reemissão. Ou seja, o quantum nunca deixa de ter velocidade "c", mesmo no interior do material! Mas, como existe um atraso de reemissão, haverá também uma velocidade de grupo menor naquele meio. Ao deixar o meio, o quantum "volta a ter" a velocidade que sempre teve.

Já ouvi essa explicação antes, mas como não tenho certeza sobre sua validade eu resolvi omitir. Tem alguns pontos dela que para mim permanecem obscuros demais.

Interessante como a dualidade onda-partícula produz também uma dualidade teórica, que pode ser passível de ser analisada através de recursos heurísticos diferentes.

De fato! A cisão macro-micro ainda vai dar emprego para muitos físicos por um bom tempo!

Quanto a ser difícil colocar em palavras o que na matemática é claro, nem me fale! Einstein já dizia que você não entende realmente física se não consegue explicá-la para sua avó. Mas também é sabido que Einstein não entrou de cabeça nas questão da quântica. Teria voltado atrás no que disse se o tivesse!

"To those who do not know mathematics it is difficult to get across a real feeling as to the beauty, the deepest beauty, of nature ... If you want to learn about nature, to appreciate nature, it is necessary to understand the language that she speaks in"
(Feynman)

[Dick]

"To those who do not know mathematics it is difficult to get across a real feeling as to the beauty, the deepest beauty, of nature ... If you want to learn about nature, to appreciate nature, it is necessary to understand the language that she speaks in"
(Feynman)

Grande Feynman. Galileu já tinha dito uns trezentos anos atrás que a linguagem da natureza é a matemática.

[Fenrir]

Obrigado aos colegas pelas respostas a duvida.

Let, Koga voces cursam ou lecionam física?

[Dick]

Embora seja formado em física, minha área de atuação (além de lecionar) é a história e filosofia da ciência.

[Fenrir]

Embora seja formado em física, minha área de atuação (além de lecionar) é a história e filosofia da ciência.

Já que esta é a sua praia, vou aproveitar a deixa para fazer mais uma pergunta:

Os historiadores de filosofia são unânimes em considerar Tales de Mileto como sendo o primeiro filósofo (Sobre isto Nietzsche escreveu de forma magistral em A filosofia na Idade Trágica dos Gregos ).
De forma análoga, a historiografia da ciência tambem identifica um primeiro cientista ou um primeiro Matemático?

[Dick]

Todos sabemos que qualquer escolha deste tipo implica em um certo grau de arbitrariedade. Mas, de um modo geral, Tales é, sim, considerado o primeiro dos cientistas. Antes dos pré-socráticos, a ciência humana se limitava basicamente a problamas pontuais, e de pouca generalização. Podemos, certamente, nos referir aos Egípicios, Babilônios, Chineses, Árabes e Indianos como os primeiros organizadores do conhecimento, uma vez que estas civilizações, por volta do terceiro milênio antes de cristo, romperam com o neolítico, otimizando seus saberes para além do mero imediatismo dos nômades do meso e neolítico. Os egípcios possuiam uma boa relação com problemas matemáticos, embora não tivessem, ao contrário do que normalmente é divulgado, uma ciência desenvolvida. Seus problemas eram basicamente específicos, sem preocupação com generalizações. Os babilônios foram mais longe, inclusive chegando nas tábuas trigonométricas. Ao contrário do que se divulga, não há bases que justifiquem a idéia de que os egípcios conheciam a relação pitagórica para o triângulo retângulo (cuidado, pitágoras veio bem depois!). Já os babilônios sim, conheciam os trios pitagóricos. Mas é somente com a civilização grega que as coisas vão chegar em um ponto marcante: o abandono de explicações míticas para as explicações centradas no homem (ainda que com algumas especulações descabidas). Dentre estes, Tales (perto do séc. VI a.c.) é muito citado como o primeiro cientista, pois foi muito exaltado pelos maiores matemáticos da idade clássica, como Pitágoras, Euclides, Apolônio, Arquimedes, entre outros. Entre seus feitos, está a primeira medição precisa da altura de uma pirâmide egípcia, processo de semelhança de triângulos que acabou sendo conhecido como Teorema de Tales. Mas, embora seja considerado o primeiro, Tales fica dimuído perto dos feitos de Arquimedes (séc. III a.C.), este sim o maior matemático da antiguidade. Seus estudos chegaram perto, inclusive, do cálculo, conhecimento matemático que só receberia um impulso depois de 1500 anos com Newton e Leibniz!

[Fenrir]

Sim, faz sentido.
A matemática para os egípcios tinha caráter prático e não teorético e a astronomia(astrologia) para os babilônios servia a adivinhação.
Não sei que usos os babilônios faziam da matemática (suponho que a utilizavam em sua astrologia) ou como os chineses e indianos usavam
o seu conhecimento matemático.
Tales foi decerto não apenas um filósofo, mas uma mistura de filósofo, cientista, político (como muitos na antiguidade).

O que os Gregos fizeram pela civilização ocidental foi realmente espetacular. Acho que foi Russel ou Burnet quem disse que se corre menos risco exagerando do que diminuindo a contribuição dos gregos para a nossa civilização...

[Koga]

Obrigado aos colegas pelas respostas a duvida.

Let, Koga voces cursam ou lecionam física?

Fique a vontade!
Não me sinto muito confortável em discutir minha formação em fóruns porque muitas vezes esse tipo de informação pode ser usado pra fomentar ad hominem e afins! Mas, se você estiver realmente curioso escrevo em preto, heh!

Sou recém formado em física e atualmente faço mestrado em biofísica molecular. Espero que não me arrependa de ter escrito, hahahaha!


De qualquer forma, sempre fui interessado em ciência e filosofia, embora, com raras excessões, meu nível de conhecimento em ambas não passe da de um interessado.

[Fenrir]

Obrigado aos colegas pelas respostas a duvida.

Let, Koga voces cursam ou lecionam física?

Fique a vontade!
Não me sinto muito confortável em discutir minha formação em fóruns porque muitas vezes esse tipo de informação pode ser usado pra fomentar ad hominem e afins! Mas, se você estiver realmente curioso escrevo em preto, heh!

Sou recém formado em física e atualmente faço mestrado em biofísica molecular. Espero que não me arrependa de ter escrito, hahahaha!


De qualquer forma, sempre fui interessado em ciência e filosofia, embora, com raras excessões, meu nível de conhecimento em ambas não passe da de um interessado.

Usar da formação de alguem para fomentar um adHominem deve vir de inveja ou de ignorância.

Mas eu te entendo. tambem tenho receio de informar dados pessoais na net
haja vista o que andam fazendo por aí.

Eu tentei um curso de física noturno na USP. Fiz um ano e abandonei.
Não consegui conciliar curso, trabalho, familia e estudo...

Hoje me arrependo disto. Deveria ter dado prioridade ao curso e estaria pesquisando em lugar de escovar bits e encher os bolsos dos cafet... ops!
das consultorias.

[Dick]

Garoto de programa, hein?

[Dick]

Sou recém formado em física e atualmente faço mestrado em biofísica molecular. Espero que não me arrependa de ter escrito, hahahaha!

Deixei seu texto mais claro. De nada.
Cara, biofísica molecular é demais! Antes de fazer física eu era (ainda sou) vidrado em biologia. Mas quando vi que as questões que realmente me interessavam não podiam ser respondidas por ela, a física foi inevitável. Sempre achei facinante, por exemplo, como um pentelhésimo de veneno de uma agua viva de 1 cm pode matar uma pessoa. Isto sem falar na questão de como algo pode ser "vivo". Não sabia que existia um mestrado nesta área. Legal mesmo.

[Fenrir]

Garoto de programa, hein?

Pois é.

Nós, programadores-analistas e supostos consultores PJ (Pessoa Jurídica) ganhamos por hora de trabalho, damos parte do lucro para consultorias que não fazem nada de útil além de cobrar do cliente e que querem sempre minimizar nossos valores e maximizar o deles...

Qualquer semelhança é mera coincidência!

Há uns três meses atrás eu estava (pasme) quarterizado: trabalhava para uma consultoria que prestava serviço a outra empresa que prestava serviço ao cliente final. Resumindo: uma suruba.

[Koga]

Usar da formação de alguem para fomentar um adHominem deve vir de inveja ou de ignorância.

Mas eu te entendo. tambem tenho receio de informar dados pessoais na net
haja vista o que andam fazendo por aí.

Nem sempre é isso exatamente... Querendo ou não, todos somos afetados pela imagem alheia. Idealmente, o debatador não deve afetar em nada a qualidade do argumento, mas sabemos que isso é impossível, então prefiro saber o menos possível sobre um debatador e que ele saiba o mínimo possível sobre a minha pessoa pra tentar garantir um certo nível de isenção.
Besteiras minhas!

Eu tentei um curso de física noturno na USP. Fiz um ano e abandonei.
Não consegui conciliar curso, trabalho, familia e estudo...

Hoje me arrependo disto. Deveria ter dado prioridade ao curso e estaria pesquisando em lugar de escovar bits e encher os bolsos dos cafet... ops!
das consultorias.

Escolher a vida acadêmica muitas vezes é desistir da estabilidade financeira por uns bons anos heheh!
Olha que eu quase prestei música no vestibular... No fim troquei o muito incerto pelo meio incerto hahahah!

Há uns três meses atrás eu estava (pasme) quarterizado: trabalhava para uma consultoria que prestava serviço a outra empresa que prestava serviço ao cliente final. Resumindo: uma suruba.

Você deveria estar acostumado com rotinas recursivas, heh!

Deixei seu texto mais claro. De nada.
Cara, biofísica molecular é demais! Antes de fazer física eu era (ainda sou) vidrado em biologia. Mas quando vi que as questões que realmente me interessavam não podiam ser respondidas por ela, a física foi inevitável. Sempre achei facinante, por exemplo, como um pentelhésimo de veneno de uma agua viva de 1 cm pode matar uma pessoa. Isto sem falar na questão de como algo pode ser "vivo". Não sabia que existia um mestrado nesta área. Legal mesmo.

Valeeeeu, amigão...
Biologia molecular é uma das "novas" (põe uns 100 anos aí!) fronteiras da física. Como todo físico que se preze tem mania de grandeza (já dizia Rutherford: "All science is either physics or stamp collecting."!), acho que é até um pouco estranho que tenha demorado tanto tempo para nos voltarmos para sistemas vivos.
Chuto que foi por causa do princípio vitalista...
Existem muitos cursos de pós-graduação na área e diversos cursos de graduação com essa ênfase estão surgindo, então ouso dizer que sua popularidade tem crescido bastante ultimamente.

[Johnny]

Ainda em física: Aprendi que a agua, quando se congela, aumenta seu volume. Se em um recipiente de aço com fechamento hermético, for colocado agua e esta for levada ao estado de gelo, a pressão no interior do dulbo aumentará? Imagine que no recipiente tenha um indicador de pressão e este foi colocado num refrigerador para congelar. Inicialmente temos a pressão interna em 1 atm. Após a agua congelar, o indicador de pressão irá indicar pressão maior?

Abraços