Miyozin ve Aktin

A refração refere-se ao desvio da luz quando ela passa de um meio a outro de densidade diferente. A refração ocorre devido à diferença de densidade entre os meios pelo qual a radiação eletromagnética se propaga, o que afeta sua velocidade de propagação.

O índice de refração (n) é uma razão entre a velocidade da luz no vácuo (c) e a velocidade da luz numa substância como atmosfera ou água (cn):

n

c c

n  ₍₉₎

A atmosfera e a água apresentam índices de refração igual a 1,0002926 e 1,33, respectivamente. Como a densidade da água é maior, a luz desloca-se mais lentamente.

3.3.3.2 Espalhamento

O fenômeno do espalhamento atmosférico é a difusão, de forma aleatória, da radiação por partículas na atmosfera. O espalhamento difere da refração no sentido de que a direção associada ao espalhamento é imprevisível, já a direção na refação é previsível. De acordo com Jensen (2009), essencialmente, há três tipos de espalhamento: Rayleight ou molecular, Mie e espalhamento não-seletivo, Figura 6.

Figura 6 - Os tipos de espalhamento na atmosfera, (a) molecular ou Rayleight, (b) Mie, (c) espalhamento não seletivo

Fonte: Jensen (2009).

a) Espalhamento molecular ou Rayleight: ocorre quando o diâmetro efetivo das substâncias (por exemplo: oxigênio e nitrogênio na atmosfera) é muitas vezes menor que o comprimento de onda da radiação eletromagnética incidente. A intensidade do espalhamento Rayleigh na região do visível varia inversamente com a quarta potência do comprimento de onda ( -4), Figura 7. Quanto menor o comprimento de onda maior será o espalhamento. A luz azul é espalhada 5 vezes mais do que a luz vermelha porque tem comprimento de onda menor do que esta. Esse tipo de espalhamento explica a sensação visual azulada do céu durante o dia e avermelhada no crepúsculo e pôr-do-sol. A luz azul por ter uma frequência muito próxima da frequência de ressonância dos átomos constituintes das moléculas dos gases da atmosfera terrestre, ao contrário da luz vermelha, interage muito mais facilmente com a matéria, isso provoca um ligeiro atraso na luz azul que é re-emitida através do espalhamento Rayleigh. A luz vermelha que não é dispersada e sim transmitida continua em sua trajetória inicial. Por outro lado, quando o sol se encontra no horizonte os raios que chegam aos nossos olhos atravessam uma maior massa de ar e a dispersão aumenta em intensidade. O espalhamento molecular ocorre na atmosfera, principalmente de 2 a 8 km acima da superfície terrestre.

Figura 7 - Variação da intensidade do espalhamento de Rayleigh, para a região do visível (0,4 a 0,7 µm)

Fonte: Jensen (2009).

b) Espalhamento Mie: ocorre nos 4,5 km inferiores da atmosfera, onde a energia incidente encontra partículas de mesmo tamanho do comprimento de onda do fóton (vapor d’água, fumaça, poeira).

c) Não seletivo: quando o tamanho das partículas da atmosfera deixa de ter influência no espalhamento, este é denominado não seletivo, isto é, ele vai se tornando independente do comprimento de onda. As partículas são maiores que o comprimento de onda da energia incidente (nuvens, neblina, chuva). Todos os comprimentos de ondas da radiação eletromagnética são espalhados, e ocorre de maneira não seletiva. Esse espalhamento é responsável pela aparência branca das nuvens. Ocorre nas porções mais baixas da atmosfera.

3.3.3.3 Absorção

É o processo pelo qual a energia radiante é absorvida e convertida em outras formas de energia. Na Figura 8 são apresentadas as curvas do espectro de emissão de radiação pelo Sol assumindo a aproximação de corpo negro a uma temperatura de 6.000 K (linha pontilhada); as curvas da irradiação solar que atinge o topo da atmosfera e da irradiação solar incidente na superfície ao nível do mar apresentando as bandas de absorção da radiação incidente pelos diferentes gases constituintes da atmosfera.

Figura 8 - Comparação entre os espectros de radiação eletromagnética emitidos por um corpo negro a 6.000 K, no topo da atmosfera e ao nível do mar

Fonte: adaptado de Swain; Davis, (1978).

A área sombreada representa a contribuição devida à absorção da radiação por moléculas do ar, principalmente por vapor de água (H2O), gás carbônico (CO3), ozônio (O3) e oxigênio (O2). Ainda existem outros gases que exibem espectros de absorção como: cobalto (Co), dióxido de metano (CH4), nobélio (No) e óxido nitroso (N2O), porém ocorrem em pequenas quantidades. Verifica-se que os constituintes atmosféricos absorvem diferentemente os diversos comprimentos de onda da radiação solar e da radiação terrestre alterando o

espectro da radiação à medida que se propaga na atmosfera. As diferenças entre as curvas ao nível do mar e no topo da atmosfera representam a atenuação da radiação ao percorrer a mesma (ROBINSON, 1966).

3.3.4 Conceitos radiométricos

τ fluxo radiante (Φ) é a taxa temporal do fluxo de energia em direção a, para fora de, ou através de uma superfície, medido em watts (W). A equação do balanço de radiação, que estabelece a quantidade total de fluxo radiante em comprimento específicos ( ) incidente na superfície (Φi ) deve ser balanceada pela avaliação da quantidade de fluxo radiante refletido pela superfície (Φrefletido ), quantidade de fluxo radiante absorvido pela superfície (Φabsorvido), quantidade de fluxo radiante transmitido pela superfície (Φtransmitido ):

 















3.3.4.1 Transmitância

A transmitância hemisférica ( ) é definida como a razão adimensional entre o fluxo radiante transmitido por uma superfície e o fluxo radiante incidente nela:

   _    i o transmitid (11) 3.3.4.2 Reflectância

A reflectância hemisférica (ρ ) é definida como a razão adimensional entre o fluxo radiante refletido por uma superfície e o fluxo radiante incidente nela:

   _    i refletido (12) Verifica-se que multiplicando a Equação 12, da reflectância hemisférica por 100, tem-se uma expressão para a reflectância em percentagem (ρ %):

100 x i refletido    _    _{, (13)} essa medida é frequentemente usada em pesquisa envolvendo sensoriamento remoto para descrever as características de reflectância espectral de várias superfícies.

3.3.4.3 Absorbância

A absorbância hemisférica (α ) é definida como a razão adimensional entre o fluxo radiante absorvido por uma superfície e o fluxo radiante incidente nela:

   _    i absorvido (14) ou





Irradiância (E ) é a quantidade de fluxo radiante incidente sobre uma superfície por unidade de área da superfície:

A E     ₍₁₆₎ 3.3.4.5 Exitância

Exitância (M ) é a quantidade de fluxo radiante que emerge de uma superfície por unidade de área da superfície:

A

M 





 ₍₁₇₎ Tanto a irradiância como a exitância são geralmente medidas em Watts por metro quadrado (W m-2).

3.3.4.6 Radiância

A radiância (L ) é a intensidade radiante por unidade de área-fonte projetada numa direção específica. É medida em Watts por metro quadrado por esteroradiano. O fluxo radiante em certos comprimentos de onda (Φ ) deixando a área-fonte projetada (A) numa certa direção (cos Ɵ) e num ângulo sólidoμ

      cos A L ₍₁₈₎