Visão noturna Por: Lucas Assis

Neste experimento utilizaremos um recurso de câmera de vídeo para observar uma curiosa propriedade de objetos aquecidos.

Materiais Necessários

  • 1 grelha de boa potência;
  • 1 câmera com recurso de “visão noturna”;

Fase 1 - Esquentando a grelha

Ligue a grelha na eletricidade e deixe-a aquecer até que ela fique avermelhada.

Fase 2 -

Posicione a câmera apontada para grelha e apague todas as luzes. Desligue então a grelha e observe como o brilho vermelho vai diminuindo.

Fase 3 - Usando a visão noturna

Espere até que a grelha esteja escura novamente. Acione imediatamente a opção de visão noturna da câmera e veja o que acontece. Confira tudo isso em nosso vídeo abaixo.

Fase 4 - O que acontece

Ao ligarmos a grelha na tomada, fazemos com que uma corrente elétrica passe a percorrer a resistência elétrica existente nela. O movimento dos elétrons na corrente provoca colisões entre os próprios elétrons e entre eles e os átomos componentes da resistência. Tais colisões geram o aquecimento da grelha, proporcionando o seu funcionamento como aquecedor. A esse efeito (aquecimento devido à passagem de corrente elétrica) dá se o nome de Efeito Joule.

A emissão de radiação por objetos está associada à sua temperatura. Um objeto muito quente terá aspecto azulado e à medida que sua temperatura vai abaixando essa cor passa a ser mais alaranjada e reduzindo-se ainda mais a temperatura, ele terá cor avermelhada. Ou seja, objetos emitem radiação eletromagnética de freqüência associada à temperatura em que se encontram. Quanto mais alta a temperatura, maior a freqüência da radiação emitida (ou menor o comprimento de onda).

Se a temperatura desse mesmo objeto continuar a diminuir, ele não emitirá mais radiação visível, como no caso da grelha. Porém, continua a haver emissão de radiação. Como já comentado, a redução da temperatura é acompanhada pela redução da freqüência da radiação emitida. Portanto, espera-se que (no momento em que deixamos de visualizar, olhando diretamente, alguma emissão por parte da grelha) ela esteja emitindo na região do infravermelho. Isso não quer dizer que a grelha não estava emitindo infravermelho o tempo todo. A grelha está emitindo radiação em um grande número de freqüências ao mesmo tempo. O que muda com a temperatura é a intensidade com que cada freqüência é emitida. Quando a radiação mais intensa cai na faixa do vermelho, enxergamos a grelha com esta cor.

Para verificarmos isso, usamos um detector de infravermelho. As câmeras de foto e vídeo equipadas com opção de visão noturna funcionam com esse tipo de detector, uma vez que a maior parte dos objetos com temperatura da ordem da do corpo humano emitem radiações infravermelhas. Esse detector identifica a radiação e a converte, na tela, em radiação com freqüência na região do visível.

Acionando a “visão noturna”, como mostrado no vídeo, vimos um brilho intenso da grelha mesmo quando esta estava vermelha e visível a olho nu. Isso indica que há emissão de infravermelho. Com a redução da temperatura, a grelha deixa de ser vista, quando olhamos diretamente (não há emissão no visível) mas pode ser vista com a "visão noturna" da câmera.

Fase 5 - Para saber mais

As freqüências percebidas pelo olho humano

O olho humano possui um limite de freqüências no qual sua percepção funciona. Essa região do espectro eletromagnético é chamada de região do visível, justamente por ser perceptível ao olho humano. Freqüências acima ou abaixo dessa região não são percebidas pelo olho.

Diferentes valores de freqüência visível excitam de forma diferente os cones e bastonetes (células fotossensíveis presentes na retina) e essas diferentes combinações geram sinais interpretados como diferentes cores pelo cérebro.

Comentários - 6 Comentários

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Helder de Figueiredo E Paula em 30/09/2011 12:17:31

Tentei reproduzir o experimento de descobri algo importante que foi emitido na descrição. As câmaras têm um LED infravermelho que funcionam como uma pequena lanterna. Para observar o efeito descrito no experimento é preciso impedir que esse LED envie infravermelho para os objetos. Sem isso, objetos muito mais frios, mas mais próximos da câmara, aparecerão mais brilhantes na imagem que os objetos muito mais quentes, mas mais distantes da câmara. O acionamento do LED infravermelho é sinalizado por um LED vermelho, o que ajuda a localizar a região que deverá ser tapada com o dedo ou a fita crepe, de modo a impedir a emissão de infravermelho pela própria câmara.

Helder de Figueiredo E Paula em 03/05/2010 16:19:55

Legal o experimento! Com a popularização das câmaras com a função de visão noturna, fica mais fácil para os alunos entenderam o que é radiação infravermelha. Sobre a limitação da visão humana que nos leva a dividir o espectro em infravermelho e ultravioleta é interessante assinalar que vários animais como algumas espécies de cobra, possuem a capacidade de captar e interpretar o infravermelho. São, por isso, naturalmente habilitadas a usar a função de "visão noturna" com a qual se tornam capazes de caçar mamíferos e aves (animais cuja temperatura corporal está normalmente acima da temperatura ambiente), mesmo em ambientes totalmente desprovidos de luz visível.