Porque a radiação eletromagnética interage de diferentes formas nas regiões da atmosfera

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Porque a radiação eletromagnética interage de diferentes formas nas regiões da atmosfera

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CADERNO DO ALUNO – ENSINO MÉDIO188
FÍSICA
SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 1 – FENÔMENOS NATURAIS, 
AÇÕES HUMANAS E A BUSCA DO EQUILÍBRIO
MOMENTO 1 - RADIAÇÕES ELETROMAGNÉTICAS E INTERAÇÕES COM 
A NATUREZA
Na Situação de Aprendizagem 1 do volume 2 de seu caderno do Ciências da Natureza e suas 
Tecnologias, você aprendeu um pouco como a radiação solar, em especial a radiação Infravermelha, 
interage com a atmosfera. Nessa Situação de Aprendizagem, você e seus(suas) colegas irão conhecer 
algumas características das radiações eletromagnéticas e como elas estão presentes em diversos fe-
nômenos naturais, em ciclos biogeoquímicos e em tecnologias como GPS, celular entre outros.
1.1. Elaborando um painel de informações 
Para iniciar essa conversa, vamos elaborar um painel de informações com o que vocês sabem so-
bre as radiações eletromagnéticas, usos, aplicações e interações com os ciclos ou fenômenos naturais. 
Não se esqueça de acionar seus conhecimentos prévios sobre o tema e realizar uma breve pesquisa em 
diferentes materiais confiáveis que tragam informações sobre essas radiações. Ao terminar a elaboração 
e confecção do painel, compartilhe com os seus(suas) colegas de classe seu trabalho.
1.2. Radiações nos ciclos e fenômenos naturais 
No componente curricular de Química e de Biologia são abordados os ciclos biogeoquímicos pre-
sentes na natureza. Você deve ter conhecido um pouco do ciclo do carbono, do oxigênio, nitrogênio 
entre outros. Esses compostos químicos estão presentes nos mais variados locais e processos, inclusive 
na atmosfera terrestre. Nessa atividade vamos compreender a interação da radiação com os compostos 
químicos que fazem parte desses ciclos naturais. 
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FíSICA 189
Imagem 1 - Atmosfera terrestre. Elaborado para 
o material
Para isso, vamos analisar a atmosfera terrestre:
Ao observar a imagem, é possível perceber que existem 
regiões da atmosfera com características específicas que 
relacionam altitude, concentração dos gases e interações 
com as radiações eletromagnéticas. Agora, você e seus co-
legas devem realizar uma pesquisa em livros, sites e demais 
materiais didáticos com o objetivo de identificar algumas 
características específicas de cada região da atmosfera ter-
restre. Para facilitar nesse momento de pesquisa, vocês po-
dem responder aos seguintes pontos:
• Descreva as principais características e composição 
química das regiões da atmosfera (troposfera, estratosfera, 
mesosfera, termosfera e exosfera).
• Pesquise alguns fenômenos que ocorrem na atmosfera 
terrestre que estão relacionados à radiação eletromagnética.
Com base no resultado de sua pesquisa e analisando 
a imagem apresentada no início desse momento, discutas 
com seus colegas as seguintes questões:
a) O que acontece com a temperatura da atmosfera à medida que a altitude aumenta? 
b) Por que em algumas regiões da atmosfera a temperatura aumenta e em outras diminui?
c) Elabore uma hipótese para explicar por que as radiações eletromagnéticas interagem de dife-
rentes formas nas regiões da atmosfera.
MOMENTO 2 – AS CARACTERÍSTICAS DAS ONDAS ELETROMAGNÉTICAS
No momento 1, você e seus colegas puderam identificar que as radiações eletromagnéticas intera-
gem de diferentes formas com os compostos químicos presentes na atmosfera terrestre e elaboraram 
uma hipótese para buscar explicar por que essa interação ocorre. Agora, iremos conhecer um pouco 
mais das radiações eletromagnéticas, de suas características e como elas podem ser organizadas. 
Esses conhecimentos são fundamentais para comprovar ou reelaborar sua hipótese.
2.1 Espectro eletromagnético
Na imagem abaixo, você pode observar um espectro eletromagnético que apresenta como as 
radiações eletromagnéticas podem ser organizadas em relação à frequência e comprimento de 
onda. Observando a imagem a seguir, faça uma tabela indicando a distribuição das ondas eletro-
magnéticas, visíveis e não visíveis, de acordo com a frequência e o comprimento de onda caracte-
rístico de cada radiação. 
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CADeRNO DO ALUNO – eNSINO MÉDIO190
Imagem 2 – Espectro Eletromagnético. Elaborado para o material
2.2 Característica das radiações eletromagnéticas
As oscilações formadas pelos campos magnéticos e elétricos podem se propagar no vácuo (au-
sência de ar) ou em meios materiais como velocidade da luz, transportando energia. À estas oscilações 
damos o nome de ondas eletromagnéticas. Em relação como essas ondas se propagam, pode-se 
dizer que as ondas transversais acontecem em uma direção perpendicular à sua direção de propaga-
ção já que os campos elétrico e magnético são perpendiculares entre si. Uma vez que as ondas eletro-
magnéticas são produzidas, essas se propagam igualmente em todas as direções, por isso são tridi-
mensionais. A imagem seguinte ilustra exemplos de aparelhos ou situações do nosso cotidiano em que 
as ondas eletromagnéticas estão presentes.as ondas eletromagnéticas estão presentes.
Imagem 3 - Aplicações de Ondas Eletromagnéticas. Elaborado para o material
a) Ao realizar a leitura da imagem o que você pode destacar com relação à frequência e no compri-
mento de onda das radiações apresentadas?
b) O que você observa nas amplitudes de todas as ondas descritas na imagem do item 2.2?
c) Sob a orientação de seu professor(a), reúna-se em grupos e busquem elaborar um mapa concei-
tual que apresente as características das radiações presentes no espectro. Para auxiliar nesse 
processo, realize uma pesquisa e utilize as informações da atividade 2.1 e identifique as caracte-
rísticas de cada uma das radiações como comprimento de onda, frequência, usos e aplicações. 
Para facilitar sua pesquisa, você pode organizar os dados em uma tabela:
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FíSICA 191
Para saber mais: Janela atmosférica
A radiação eletromagnética é refletida ou absorvida principalmente por diversos gases na 
atmosfera terrestre, entre os mais importantes encontram-se o vapor de água, o dióxido de carbono 
e o ozônio. Alguma radiação, como a luz visível, é transmitida amplamente pela atmosfera. Essas 
regiões do espectro com comprimentos de onda que podem passar pela atmosfera são chamadas 
de “janelas atmosféricas”. Algumas micro-ondas podem até passar pelas nuvens, o que as torna o 
melhor comprimento de onda para transmitir sinais de comunicação via satélite.
Embora nossa atmosfera seja essencial para proteger a vida na Terra e manter o 
planeta habitável, ela não é muito útil quando se trata de estudar fontes de radiação 
de alta energia no espaço. Os instrumentos devem ser posicionados acima da 
atmosfera de absorção de energia da Terra para “ver” a energia mais alta e até 
mesmo algumas fontes de luz de energia mais baixa, como os quasares.
 Disponível em: <https://cutt.ly/6cL4oV6>. Acesso em 15 de nov. de 2020.
MOMENTO 3 - RADIAÇÕES A INTERAÇÕES COM A MATÉRIA 
Nos momentos 1 e 2, você conheceu um pouco sobre a composição da atmosfera e alguma das 
características das radiações eletromagnéticas. Viu também que dependendo do gás e de sua con-
centração, as radiações eletromagnéticas irão interagir de diferentes formas. É possível observar esse 
fenômeno na atmosfera terrestre nas cores do céu, no efeito estufa e na variação da temperatura nas 
camadas da atmosfera. Mas por que e como as radiações interagem com a matéria? Nas atividades a 
seguir iremos responder essa questão, vamos lá?
3.1 As radiações do efeito estufa
Agora, sob a orientação de seu professor, vocês deverão se organizar em grupo e passar pelas 
estações de trabalho. Em cada uma delas você irá encontrar diferentes

Porque as radiações Eletromagneticas interagem de diferentes formas nas regiões da atmosfera?

As radiações interagem de diferentes formas nas regiões atmosféricas devido à concentração dos diferentes gases presentes nestas camadas.

Como a radiação eletromagnética interage ao penetrar na atmosfera?

A energia eletromagnética ao atravessar a atmosfera é absorvida, refletida e espalhada pelos gases presentes nela. Os gases atmosféricos absorve espectralmente a REM. Janelas Atmosféricas: regiões do espectro eletromagnético onde a absorção atmosférica é muito pequena.

Como a radiação eletromagnética interage com a atmosfera e com os objetos terrestres?

A energia eletromagnética ao atravessar atmosfera terrestre pode ser absorvida, refletida e espalhada. Os gases presentes na atmosfera apresentam capacidade de absorção muito variáveis em relação ao comprimento de onda da energia solar incidente no sistema terra-atmosfera e da energia emitida pela superfície terrestre.

Como as radiações eletromagnéticas interagem com a matéria?

Sob o ponto de vista físico, as radiações ao interagir com um material, podem nele provocar excitação atômica ou molecular, ionização ou ativação do núcleo. Interação onde elétrons são deslocados de seus orbitais de equilíbrio e, ao retornarem, emitem a energia excedente sob a forma de luz ou raios X característicos.