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11 de maio de 2011

Efeito Doppler é provado em nível molecular

Sheldon, da série Big Bang Theory, tornou famoso o fenômeno ao se fantasiar de Efeito Doppler

Pela primeira vez, cientistas conseguiram mostrar experimentalmente uma versão diferente do Efeito Doppler em um nível mínimo: a rotação de uma única molécula.

Esta variação do efeito já havia sido teorizada, porém somente agora uma junta de cientistas americanos, da Universidade de Oregon, japoneses, suecos e franceses conseguiu provar sua existência em um trabalho publicado hoje na Physical Review Letters.

O conceito básico do Efeito Doppler, a mudança na freqüência de luz ou som quando um objeto se move para longe de outro em linha reta, foi entendido pelo físico austríaco Christian Doppler, em 1842 – porém ganhou fama recente por ser citado no seriado pop-geek The Big Bang Theory.

É fácil entender o princípio do efeito: lembre-se de quando você está no trânsito e ouve, ao longe, uma sirene se aproximando. Seu som vai ficando mais rápido (não apenas mais alto) até chegar ao ponto máximo, quando a ambulância passa ao lado do seu carro. Assim que começa a se afastar, a sirene parece ficar mais devagar. Essa mudança é resultado de uma variação na freqüência das ondas sonoras. O Efeito Doppler é justamente isso: uma mudança mensurável na freqüência da radiação baseada no movimento de um objeto. Ele vale para luz ou para o som.

Quando a ambulância está se aproximando, as ondas sonoras da sua sirene são comprimidas em direção ao observador. O intervalo entre as ondas diminui, o que faz com que a freqüência aumente. Quando ela se afasta, as ondas se esticam em relação ao observador, fazendo com que a freqüência diminua. Essa variação depende da velocidade de movimento do objeto (no caso, da ambulância): quanto mais rápido ela se aproxima ou se afasta, maior ou menor fica a frequência.

Um efeito similar também pode ser observado quando algo gira. Existem, inclusive, muitas evidências do efeito Doppler rotacional em grandes corpos, como planetas ou galáxias. Ele é usado na astrofísica para determinar, por exemplo, a velocidade rotacional de planetas.

No estudo recém publicado, os cientistas provaram que isso também acontece com moléculas. Nesses níveis tão pequenos, eles descobriram inclusive que o efeito rotacional Doppler pode ser mais importante que o movimento linear das moléculas.

Essas descobertas podem ter aplicações na espectroscopia molecular - técnica que usa a radiação emitida das moléculas para estudar sua constituição e propriedades químicas. Também é relevante para o estudo de elétrons de grande energia.


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