L 4 πr 2devido a rotac ao da terra o fluxo m edio

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L 4 πr 2 Devido `a rota¸c˜ ao da Terra, o fluxo m´ edio incidente ´ e obtido dividindo a potˆ encia interceptada na Terra pela ´area total da Terra, 4 πR 2 . ¯ F = P 4 πR 2 = L 16 πr 2 = 3 , 5 × 10 5 ergs s - 1 cm - 2 A Terra absorve 61% da luz incidente, refletindo os outros 39%. A energia absorvida aquece a Terra, que irradia como um corpo negro a uma taxa σT 4 por unidade de ´area. Logo: σT 4 = 0 , 61 ¯ F o que resulta em uma temperatura para a Terra de T = 249 K. De fato, devido ao efeito estufa do g´as carbˆonico (CO 2 ) e da ´agua, a temperatura da Terra ´ e de 290 K. Portanto, o efeito estufa mant´ em a ´agua na superf´ ıcie da Terra acima do ponto de congelamento, de 273 K. A escala de temperatura que usamos quotidianamente ´ e a Celsius [Anders Celsius (1701-1744)], comumente chamada de escala cent´ ıgrada. A rela¸c˜ ao entre os dois sistema ´ e: T(C)=T(K)-273, ou seja, 0 o C=273 K. 207
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Cap´ ıtulo 21 Espectroscopia Espectroscopia ´ e o estudo da luz atrav´ es de suas cores componentes, que aparecem quando a luz passa atrav´ es de um prisma ou de uma rede de difra¸c˜ ao. A seq¨uˆ encia de cores formada ´ e chamada espectro . Quase toda informa¸c˜ ao sobre as propriedades f´ ısicas das estrelas s˜ao obtidas direta ou indiretamente de seus espectros, principalmente suas temperatu- ras, densidades e composi¸c˜ oes. 21.1 Hist´orico Isaac Newton demonstrou, em 1665-66, que a luz branca, como a luz do Sol, ao passar por um prisma se decomp˜oe em luz de diferentes cores, formando um espectro como o arco-´ ıris. Em 1802, William Hyde Wollaston (1766-1828) observou que, passando a luz solar por uma fenda, e depois por um prisma, apareciam algumas li- nhas escuras no espectro, que ele interpretou como o limite das cores. Essas linhas s˜ao imagens da fenda do espectr´ografo em diferentes comprimentos de onda. At´ e 1820, o fabricante de instrumentos de vidro alem˜ao Joseph von 209
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Fraunhofer (Fraunhofer) (1787-1826), de Munique, j´a havia contado 574 li- nhas escuras no espectro solar, chamadas depois de linhas de Fraunhofer. Para 324 destas linhas, Fraunhofer deu o nome de letras mai´usculas: A, B, C ... para as linhas mais fortes e min´usculas para as mais fracas, come¸cando com A no vermelho. Fraunhofer tamb´ em observou linhas nos espectros das estrelas S´ ırius, Castor, Pollux, Capella, Betelgeuse e Procyon. Na verdade Fraunhofer utilizava as linhas do espectro solar para calibrar seus instrumen- tos (vidros e prismas), que eram os de melhor qualidade fabricados naquela ´ epoca. Como pequenas varia¸c˜ oes na quantidade e mistura de quartzo (SiO 2 ), cal (CaO) e soda (carbonato de s´odio, Na 2 CO 3 ) que comp˜oem o vidro (ba- sicamente SiO 4 ) fazem que os prismas fabricados desloquem o comprimento de onda em diferentes ˆangulos, Fraunhofer usava as linhas do espectro solar para determinar as propriedades dos vidros. Em 1856, o qu´ ımico alem˜ao Robert Wilhelm Bunsen (1811-1899) inven- tou o bico de g´as (bico de Bunsen), cuja vantagem era a de ter chama incolor. Quando um elemento qu´ ımico era colocado sobre a chama, as cores emiti- das eram as da substˆancia, e n˜ao da chama. Bunsen tinha um colaborador mais jovem, o f´ ısico Gustav Robert Kirchhoff (1824-1887), de Heidelberg.
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