Radiação Cósmica de Fundo

Páginas: 6 (1498 palavras) Publicado: 25 de setembro de 2013

RADIAÇÃO CÓSMICA DE FUNDO



Abstract. This article intends to contribute to an introductory scientific knowledge about the cosmic microwave background, explaining succinctly the relevant points of the topic, such as the cosmological nature, the origin of the background radiation and discovery of the same. We also present a scientific experiment that aims to analyze the properties of ablackbody, contributing to a better understanding of the spectral radiance.
Keywords: cosmic microwave background, blackbody, spectral radiance, microwaves.



1. INTRODUÇÃO

A radiação cósmica de fundo (RCF) é uma radiação eletromagnética primordial que preenche o Universo, cujo espectro é o de um corpo negro a uma temperatura de 2,725 Kelvin. Ela possui um máximo em aproximadamente 160GHz, o que corresponde a um comprimento de onde de 1,9 mm (microondas). Em 1965 essa radiação foi captada acidentalmente, por Arno Penzias e Robert Wilson nos Laboratórios Bell, New Jersey.

2. O CORPO NEGRO

Este tipo de corpo absorve toda a radiação que incide sobre ele, o que o torna um absorvedor ideal. Daí a denominação corpo negro.

2.1 Radiação de Corpo Negro
Além de absorvedor ideal,o corpo negro, é um radiador ideal. Sua emissão de radiação independe do material de que é composto, do estado da superfície ou de qualquer outro parâmetro que não seja a sua temperatura.

2.2 Radiância Espectral
A Intensidade de radiação em função do comprimento onda ou frequência a uma dada temperatura é chamada de radiância espectral. No final do século XIX já se tinham dados experimentaisque mostravam que:
A intensidade de radiação de um corpo negro aumentava com a temperatura;
A radiação era função do comprimento de onda ou frequência emitido;
O comprimento de onda para o qual a radiância espectral é máxima é uma função inversa da temperatura.
Em 1900, Max Planck propôs uma equação empírica para a radiância espectral R em função do comprimento de onda λ. Essa equação era daseguinte forma:



As incógnitas a e b eram obtidas experimentalmente até que na década seguinte, esta equação pode ser explicada pelo próprio Planck. Usando teoria quântica, a equação tomou a seguinte forma:




Onde:
h é a constante de Planck;
k é a constante de Boltzmann;
c é a velocidade da luz;
λ é o comprimento de onda emitido;
T é a temperatura absoluta do corpo.3. CONTEXTO HISTÓRICO

De acordo com o modelo cosmológico chamado Big Bang, proposto por George Gamow em 1940, existe uma radiação residual provinda de um Universo primordial denso e quente. De acordo com a teoria estipulada por Gamow, essa radiação tem um espectro de um corpo negro a uma temperatura próxima do zero absoluto.

3.1 Confirmações da existência de uma radiação residual

Em1965, dois físicos chamados Arno Penzias e Robert Wilson, que trabalhavam para a companhia ATT-Bell Laboratories, faziam medidas com uma antena que foi desenvolvida para comunicações via satélite e operava em microondas (4080 MHz).
Durantes uma dessas medidas eles detectaram um excesso de ruído que parecia não depender da direção para a qual a antena estivesse apontada. Após tentarem, de variasmaneiras, eliminar essa interferência os físicos concluíram que essa radiação era isotrópica.
Logo depois de entregar o relatório sobre o sistema de antenas, Penzias leu um trabalho ainda não publicado de Jim Peebles, que trabalhava na equipe de um antigo colega de Penzias, o Prof. Bob Dicke. Em seu trabalho, Peebles estava tentando calcular a radiação que seria emitida pelo Universo comoresultado da expansão do plasma denso e quente. No entanto, até aquele momento, essa radiação não havia sido detectada.
Penzias e Wilson entraram em contato com a equipe de Dicke e fecharam uma parceria com eles na Universidade de Princeton. Juntos analisaram a radiância do ruído e obtiveram alguns pontos de medida da curva de radiância e fizeram as seguintes conclusões:
A radiação provinha do...
Ler documento completo

Por favor, assinar para o acesso.

Estes textos também podem ser interessantes

  • A Radiação Cósmica de Fundo em Microondas
  • Radiação cósmica
  • Radiação cósmica
  • Radiação fundo microondas
  • Fundos
  • Radiação
  • Radiação
  • radiação

Seja um membro do Trabalhos Feitos

CADASTRE-SE AGORA!