Qual a característica de uma onda eletromagnética que permite diferenciar uma da outra?

Ondas eletromagnéticas são aquelas que resultam da libertação das fontes de energia elétrica e magnética em conjunto. Elas são formadas pelo campo elétrico e o magnético, se propagando no vácuo à velocidade da luz, cerca de 300 000 km/s. Por esse motivo, recebe o nome de onda eletromagnética.

A velocidade de propagação das ondas eletromagnéticas depende do meio. Em meios que não o vácuo, estas ondas viajam a uma velocidade menor.

Qual a característica de uma onda eletromagnética que permite diferenciar uma da outra?
As ondas eletromagnéticas são transversais, ou seja, direcionam-se perpendicularmente à direção da propagação.

Tipos de Ondas Eletromagnéticas

São 7 os tipos de ondas eletromagnéticas: ondas de rádio, micro-ondas, infravermelho, luz visível, ultravioleta, raios x e raios gama.

O que determina a sua classificação é a frequência e a oscilação com que as ondas são emitidas e também o seu comprimento. Quanto mais alta a frequência, menor o comprimento de uma onda.

As ondas são medidas pelo espectro eletromagnético. Através das faixas desse mecanismo é possível verificar a distribuição da intensidade do eletromagnetismo.

Qual a característica de uma onda eletromagnética que permite diferenciar uma da outra?

Ondas de rádioAs ondas de rádio ficam na outra extremidade do espectro. São as mais baixas e, portanto, as mais compridas.
Micro-ondasAs frequências desse tipo de onda eletromagnética são bastante baixas.
InfravermelhoLocalizado ao lado da luz visível, a radiação infravermelha pode ser vista mediante a utilização de equipamentos, mas não a olho nu.
Luz VisívelLocaliza-se no centro do espectro eletromagnético. Tal como o nome indica, essa energia é visível a olho nu.
Raios UltravioletaA energia ultravioleta localiza-se ao lado da luz visível, que é o centro do espectro eletromagnético.
Raios xLocalizam-se logo a seguir aos raios gama na faixa do espectro eletromagnético. A radiação dos raios x são invisíveis a olho nu.
Raios GamaOs raios gama ficam numa das extremidades do espectro. É o tipo de onda que tem a frequência mais alta, logo, seu comprimento é minúsculo.

Onde elas estão?

As ondas eletromagnéticas propagam-se no vácuo a todo momento. Isso porque tudo o que existe tem eletromagnetismo.

A energia elétrica surge da agitação dos átomos que estão na formação de todos os corpos. O magnetismo surge da movimentação dessa carga elétrica e, como resultado, surgem as ondas eletromagnéticas.

Inúmeras coisas que utilizamos no dia a dia funcionam através das ondas eletromagnéticas. São exemplos: o rádio, a televisão, o celular, o micro-ondas, o controle remoto, a internet sem fios, o bluetooth, etc.

E o que são Ondas Mecânicas?

Enquanto as ondas eletromagnéticas não precisam de um meio material para se propagar, as ondas mecânicas necessariamente precisam.

É o caso, por exemplo, do telefone com fios. O fio é o meio utilizado para que a onda mecânica percorra o seu caminho e transporte energia.

Os celulares, por outro lado, não têm fios. Fazem uso das ondas eletromagnéticas.

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Qual a característica de uma onda eletromagnética que permite diferenciar uma da outra?

Professor de Matemática licenciado e pós-graduado em Ensino da Matemática e Física (Fundamental II e Médio), com formação em Magistério (Fundamental I). Engenheiro Mecânico pela UERJ, produtor e revisor de conteúdos educacionais.

Ondulatória

De grande utilidade prática, as ondas eletromagnéticas são utilizadas em todos os ramos da ciência. Você mesmo neste instante, está irradiando ondas eletromagnéticas, cuja frequência se encontra no infravermelho, devido ao calor de seu corpo.

O que são?

O resultado da interação de campos variáveis é a produção de ondas de campos elétricos e magnéticos que podem se propagar até mesmo pelo vácuo e apresentam propriedades típicas de uma onda mecânica, como reflexão, retração, difração, interferência e transporte de energia. A essas ondas dá-se o nome de ondas eletromagnéticas.

Características

As ondas eletromagnéticas tem como característica principal a sua velocidade. Da ordem de 300.000 Km/s no vácuo, no ar sua velocidade é um pouco menor. Considerada a maior velocidade do universo, elas podem vencer vários obstáculos físicos, tais como gases, atmosfera, água, paredes, dependendo da sua frequência.

A luz, por exemplo, não consegue atravessar uma parede, mas atravessa com grande facilidade a água, o ar atmosférico etc. Isso se deve ao fato da luz possuir partículas chamadas fótons, quanto mais energético for o fóton, menor o seu poder de transposição de obstáculos, por causa disso a luz que possui uma alta frequência não consegue atravessar uma parede.

Tanto a luz como o infravermelho ou ondas de rádios, são iguais, o que diferencia uma onda eletromagnética da outra é a sua frequência. Quanto mais alta for essa frequência mais energética é a onda.

Apenas um pequeno intervalo do espectro eletromagnético pertence a luz. O fato de enxergarmos cores, se deve ao cérebro, que utiliza este recurso para diferenciar uma onda da outra, ou melhor, uma frequência da outra (uma cor da outra). Assim o vermelho possui uma frequência diferente do violeta. Na natureza não existem cores, apenas ondas de frequências diferentes. As cores surgiram quando o homem apareceu na terra.

Outra característica das ondas eletromagnéticas é que elas podem transmitir momento linear, em outras palavras, elas exercem uma pressão (força numa determinada área). Por isso, a cauda dos cometas se movimentam no sentido contrário do sol, devido às várias radiações que o sol emite.

Espectro eletromagnético

Todas as ondas eletromagnéticas, incluindo a luz, propagam-se no vácuo com velocidade próxima a 300.000 km/s. No entanto, quando isso ocorre em meio material, a velocidade é menor. Ondas eletromagnéticas são compostas de diversos comprimentos de onda, sendo que a luz visível corresponde a uma pequena parte desse espectro, como mostrado na imagem a seguir.

Qual a característica de uma onda eletromagnética que permite diferenciar uma da outra?
Esquema do espectro eletromagnético, com destaque para os comprimentos de onda da luz visível.

Chamamos de espectro eletromagnético o conjunto dos diferentes comprimentos de ondas eletromagnéticas.

Tipos de ondas eletromagnéticas e suas aplicações

Micro-ondas

Trata-se de ondas eletromagnéticas com frequências na faixa aproximada de 109 Hz a 1012 Hz. Entre os dispositivos de nosso dia a dia em que elas são utilizadas, podemos citar o forno micro-ondas.

A maioria dos alimentos que ingerimos normalmente contém água. Por esse motivo, as micro-ondas emitidas por esses aparelhos têm a frequência natural de vibração das moléculas de água. Essas ondas transferem energia às moléculas de água do alimento, o que gera o calor responsável por aumentar a temperatura (ou agitação térmica) das moléculas. Com o aumento da temperatura da água, há transferência de calor aos demais constituintes do alimento.

Raios X

São ondas eletromagnéticas com frequências no intervalo próximo de 1015 Hz a 1021 Hz. Os aparelhos de radiografia geram uma imagem por meio dos raios X capazes de atravessar o corpo humano. Essas ondas são absorvidas por todo corpo, principalmente pelos tecidos mais rígidos, como os ossos. Isso permite então gerar regiões claras na imagem. As partes com baixa absorção, ou seja, em que os raios atravessam livremente, geram regiões mais escuras na imagem.

A radiografia é um exame diagnóstico importante. Porém, a exposição repetida a raios X pode oferecer riscos à saúde. Por esse motivo, os profissionais que realizam esses exames ficam o mais distante possível da fonte emissora e utilizam equipamentos apropriados para proteção, como aventais de chumbo, capazes de atenuar parte da radiação.

As imagens obtidas por meio da radiografia permitem diagnosticar, entre outras coisas, fraturas ósseas.

Raios gama

Trata-se de ondas eletromagnéticas com frequência superior e mais penetrante que os raios X. Uma das principais formas de obtenção de raios gama é por meio de decaimentos nucleares de certos materiais radioativos ou por meio de fissões nucleares. Processos envolvendo átomos de elementos químicos radioativos em usinas nucleares podem produzir essa radiação. Porém, em virtude de seu alto grau de penetração na matéria, devem ser realizados em locais altamente blindados. Os raios gama são usados de modo adequado em uma técnica chamada radioterapia, aplicada no tratamento de pacientes com câncer.

Na radioterapia, os raios gama são direcionados para a região do corpo com o tumor, a fim de destruí-lo ou para impedir a multiplicação das células cancerígenas.

Ondas de rádio

São aplicadas em aparelhos de rádio, televisores etc. Entre elas, estão as ondas conhecidas como AM (do inglês, amplitude modulation) e FM (do inglês, frequency modulation). Em ambos os casos, a transmissão é realizada por meio da modulação do sinal de sua amplitude (AM) ou de sua frequência (FM).

As emissoras de rádio AM usam ondas eletromagnéticas com frequências no intervalo entre 535 kHz e 1 605 kHz (1 kHz = 103 Hz). As transmissões em FM são realizadas com ondas na faixa de frequências entre 88 MHz e 108 MHz (1 MHz = 106 Hz). Ao contrário do AM, o sinal FM sofre pouca ou nenhuma interferência de raios ou de fios de alta-tensão, porém apresenta alcance bem menor.

Cada emissora de rádio tem uma frequência específica. Assim, quando sintonizamos determinada emissora, selecionamos sua frequência.

Infravermelho

Esse termo significa “abaixo do vermelho”. Refere-se a um conjunto de ondas eletromagnéticas com frequências no intervalo próximo de 1012 Hz a 1014 Hz. O calor que sentimos ao aproximar nossa mão de uma fonte luminosa é resultado da radiação infravermelha emitida por ela. Em razão da temperatura dessas ondas, todos os objetos emitem radiação eletromagnética, a qual, nesse caso, chamamos de radiação térmica.

Controles remotos são exemplos de dispositivos em que se utiliza esse tipo de onda eletromagnética. O funcionamento deles envolve o envio de mensagens codificadas por meio do infravermelho para o aparelho controlado. Ao apertarmos o botão do controle, uma luz pisca e emite pulsos que compõem um código, que por sua vez é transformado em comandos pelos aparelhos, como a televisão.

Na medicina, lâmpadas de infravermelho são usadas para tratar doenças de pele ou aliviar dores musculares. Em ambos os casos, os raios infravermelhos atravessam a pele do paciente e produzem calor, fundamental nesses processos.

Ultravioleta

Esse termo significa “acima do violeta”. Refere-se a um conjunto de ondas eletromagnéticas com frequências no intervalo próximo de 1015 Hz a 1017 Hz. Os raios solares são formados por ondas ultravioletas e por ondas de outras frequências, como o infravermelho e a luz visível.

A luz ultravioleta pode oferecer riscos a muitos organismos. Por isso, nossa sobrevivência depende da absorção de parte desses raios por moléculas presentes na atmosfera. Nos seres humanos, por exemplo, a exposição excessiva à luz ultravioleta pode provocar câncer de pele, uma vez que ela é capaz de causar mutação diretamente no DNA das células epidérmicas.

Na medicina, ondas ultravioletas podem ser utilizadas para matar bactérias. Em alguns hospitais, lâmpadas germicidas que emitem essa radiação são aplicadas para esterilizar equipamentos e instrumentos em salas de cirurgia.

A detecção de alguns fungos em gatos pode ser feita por meio da luz ultravioleta. Isso é possível porque alguns desses organismos têm substâncias que emitem luz ao serem expostas a esse tipo de radiação.

Luz visível

O intervalo de frequência da luz visível é de 4,3 . 1014 a 7,5 . 1014 Hz. As lâmpadas iluminam os ambientes por meio da emissão de ondas nessa faixa de frequência. Como o olho humano é sensibilizado apenas por ondas eletromagnéticas com comprimentos de onda entre 400 nm e 750 nm, essas ondas se enquadram na faixa chamada de luz visível.

Ao ser decomposta, ela passa a apresentar ondas com diferentes comprimentos, as quais correspondem às cores do arco-íris, que por sua vez são infinitas, pelo fato de existirem inúmeros tons de vermelho, amarelo, azul etc.

Por: Messias Rocha de Lira

Veja também:

  • Eletromagnetismo
  • Espectro Eletromagnético
  • Radiação Eletromagnética
  • Fenômenos Ondulatórios

Assuntos relacionados:

O que difere uma onda eletromagnética de outra?

Diferentemente das ondas mecânicas, como o som, as ondas eletromagnéticas podem propagar-se tanto em meios materiais quanto no vácuo. Por tratarem-se de fenômenos ondulatórios, elas podem sofrer reflexão, refração, absorção, difração, interferência, espalhamento e polarização.

Que características são capazes de distinguir um tipo de onda eletromagnética de outro?

Resolução: As características mais gerais, inerentes às ondas eletromagnéticas, são a amplitude da onda, a velocidade de propagação, a frequência de oscilação, e o comprimento de onda.

Quais as 4 características das ondas eletromagnéticas?

Características das ondas eletromagnéticas.
Amplitude (A): é a altura que a onda pode alcançar. ... .
Comprimento de onda (λ): é o espaço que a onda percorre para completar uma oscilação (um ciclo). ... .
Velocidade de propagação (V): é a velocidade da onda no meio. ... .
Frequência (f): é a oscilação completa de uma onda..

Qual é a principal característica de uma onda?

A sua principal característica é que não precisam de um meio material para propagar-se.