A temperatura da região visível do Sol é de
.
a) Encontre o comprimento de onda da luz que ele emite com máxima potência. Qual a cor desta luz?
b) A partir do resultado anterior, explique por que o Sol quando visto no zênite é quase branco e não da cor que você mencionou no item (a)?
c) Alguém pode discordar e dizer que o Sol não é da cor reportada no item (a) e nem é branco, mas ele muda de cor ao longo do dia, porque claramente ele se parece amarelo-alaranjado no início e no final do dia. Que argumentos você usaria para corrigir esta observação?
a) Encontre o comprimento de onda da luz que ele emite com máxima potência. Qual a cor desta luz?
b) A partir do resultado anterior, explique por que o Sol quando visto no zênite é quase branco e não da cor que você mencionou no item (a)?
c) Alguém pode discordar e dizer que o Sol não é da cor reportada no item (a) e nem é branco, mas ele muda de cor ao longo do dia, porque claramente ele se parece amarelo-alaranjado no início e no final do dia. Que argumentos você usaria para corrigir esta observação?
Passo 1
O enunciado dá a temperatura da região visível do Sol como
e pede:
a) o comprimento de onda de máxima emissão e a cor correspondente;
b) por que o Sol ao zênite parece quase branco e não verde;
c) como rebater a ideia de que a cor do Sol muda por ser intrínseco e não por espalhamento.
Conteúdo principal: radiação de corpo negro e espalhamento atmosférico.
a) o comprimento de onda de máxima emissão e a cor correspondente;
b) por que o Sol ao zênite parece quase branco e não verde;
c) como rebater a ideia de que a cor do Sol muda por ser intrínseco e não por espalhamento.
Conteúdo principal: radiação de corpo negro e espalhamento atmosférico.
Passo 2
Usamos a Lei de Deslocamento de Wien, que diz que o pico de emissão de um corpo negro a
ocorre em
onde
. Substituindo
:
O comprimento de onda de
situa-se no verde do espectro visível.
Passo 3
Apesar do pico no verde, o Sol emite um espectro contínuo cobrindo todo o visível. Nosso olho mistura todas essas cores, gerando percepção de luz branca. Além disso, no zênite o caminho na atmosfera é curto, com pouco espalhamento preferencial de azul, de modo que quase toda a faixa visível chega ao observador sem filtragem, reforçando o efeito “branco”.
Passo 4
No amanhecer e entardecer a luz percorre muito mais atmosfera, e ocorre espalhamento de Rayleigh: as cores de menor comprimento de onda (azul e verde) desviam-se mais, restando tons mais longos (amarelo, laranja e vermelho). Assim, a mudança de cor do Sol ao longo do dia não é mudança na emissão intrínseca, mas efeito de espalhamento atmosférico.
Resposta
(a)
, cor verde.
(b) Porque o Sol emite todas as cores do visível e o olho humano as mistura em branco; no zênite há pouco espalhamento atmosférico.
(c) A tonalidade alaranjada no nascer/por do Sol resulta do espalhamento de Rayleigh de comprimentos de onda curtos ao longo de um caminho atmosférico maior, não de mudança na cor real da emissão solar.
(b) Porque o Sol emite todas as cores do visível e o olho humano as mistura em branco; no zênite há pouco espalhamento atmosférico.
(c) A tonalidade alaranjada no nascer/por do Sol resulta do espalhamento de Rayleigh de comprimentos de onda curtos ao longo de um caminho atmosférico maior, não de mudança na cor real da emissão solar.