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

Doutorado em Física (UFJF, 2019)
Mestrado em Física (UFJF, 2015)
Graduado em Bacharelado em Física (UFJF, 2015)
Graduado em Licenciatura em Física (UFJF, 2013)

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Em Física, denomina-se ondulatória a área dedicada ao estudo das ondas.

Entende-se como onda o tipo específico de movimento causado por qualquer perturbação, seja ela um pulso ou sucessivos pulsos, que se propaga no vácuo ou em um determinado meio. Em outras palavras as ondas podem ser entendidas como transmissão de energia e, portanto, não transportam matéria.

Tipos de ondas

Na natureza, existem vários tipos de ondas que seguem as classificações.

Natureza

Quanto a natureza as ondas são classificadas como:

  • a) Ondas mecânicas: São ondas que necessitam de um determinado meio para se propagar, como exemplos o som (ondas sonoras) e uma onda se propagando em uma corda. Como o som precisa de um meio material para se propagar, não se propaga no vácuo.
  • b) Ondas eletromagnéticas: São ondas que não necessitam de um meio material para se propagar e por isso se propagam também no vácuo, como por exemplo as ondas de rádio, raios X, luz, laser e etc.

Direção de propagação

Quanto a direção de propagação as ondas são classificadas como:

  • a) Ondas unidimensionais: São ondas que se propagam em uma só direção como por exemplo as ondas em cordas.
  • b) Ondas bidimensionais: São ondas que se propagam em um plano tendo como exemplo mais clássico as ondas em uma superfície de um lago.
  • c) Ondas tridimensionais: São ondas que se propagam em todas as direções. Como exemplo a luz do sol, ondas sonoras se propagando no ar atmosférico e etc.

Direção de vibração

Quanto a direção de vibração as ondas são classificadas como:

a) Ondas transversais:São ondas cujas vibrações são perpendiculares a direção de propagação como por exemplo ondas em cordas.

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

Ondas transversais.

b) Ondas longitudinais:São ondas cujas vibrações coincidem com a direção de propagação como por exemplo as ondas sonoras:

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

Ondas longitudinais.

Referências:

BONJORNO, José Roberto; BONJORNO, Regina Azenha; BONJORNO, Valter; CLINTON, Márcico Ramos. Física História & Cotidiano. São Paulo: Editora FTD, 2004, volume único.

HEWITT, Paul G. Física Conceitual. Porto Alegre: Editora: Bookman, 2011, 11ª. ed. v. único.

Texto originalmente publicado em https://www.infoescola.com/fisica/tipos-de-ondas/

No artigo sobre ondas eletromagnéticas, mostrou-se o mecanismo com que é possível gerar as ondas eletromagnéticas, assim como também se apresentou o espectro eletromagnético.

O espectro eletromagnético nos mostra os tipos de ondas eletromagnéticas, que são classificadas pela sua frequência de oscilação ou pelo seu comprimento de onda. As ondas de menor frequência são as ondas de rádio, e as de maior frequência são as que correspondem à radiação gama.

Entre esses dois extremos do espectro eletromagnético existem outros tipos de ondas como as microondas, a radiação infravermelha, a luz visível, o raio ultravioleta e o raio X. Veja a figura abaixo:

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

Neste artigo, mostraremos brevemente como se manifestam e como são utilizadas essas ondas eletromagnéticas.

As ondas de rádio

As ondas de rádio são as que possuem a menor frequência e, consequentemente, os maiores comprimentos de onda, que vão de 10 m a 10 km. São amplamente empregadas nas transmissões de rádio e TV.

Essas ondas foram geradas pela primeira vez pelo físico alemão Heinrich Rudolf Hertz, cujo experimento foi aperfeiçoado, oito anos mais tarde, pelo italiano Guglielmo Marconi.

Os experimentos de Marconi deram inicio a radiotelegrafia (daí se origina a palavra rádio) ou o telégrafo sem fios. Mais tarde, desenvolveu-se a transmissão de mensagens sonoras que originou o rádio, tão popular desde a década de 1930.

Microondas

As microondas são ondas cujo comprimento vai 10 - 1m até 10 - 3m. Essas ondas têm por característica atravessar a ionosfera e por isso são amplamente utilizadas nas transmissões de radar.

O exemplo muito comum da sua utilização é o forno de microondas. Quando ligado, esse aparelho emite ondas que irão fazer vibrar as moléculas de água dos alimentos ocasionando um aumento de sua temperatura e, consequentemente, o seu cozimento.

A radiação infravermelha

A radiação infravermelha é composta de ondas de comprimento entre 10 - 3m (1 mm) e 10 - 6m. É emitida por corpos aquecidos e é através dela que recebemos o calor que vem do sol.

Mas não há a necessidade que um corpo esteja extremamente aquecido para emitir essa radiação. O nosso corpo, que normalmente apresenta a temperatura entre 36oC e 37oC, também emite esse tipo de radiação. Isso explica o uso de lentes infravermelhas para a visão noturna, pois ela é capaz de detectar essas ondas que são emitidas naturalmente pelo corpo humano. É importante lembrar que, além de ser emitida por corpos aquecidos, quando absorvida por outros objetos, é responsável pelo seu aquecimento.

A radiação visível

É representada pela menor faixa do espectro eletromagnético e nós a percebemos sob forma de luz. O comprimento de onda dessa radiação vai de 8.10 - 7 m, que corresponde a cor vermelha, até 4.10 - 7 m que corresponde à luz violeta.

A radiação ultravioleta

É uma radiação além da cor violeta, por isso, assim como a radiação infravermelha, não é possível detectá-la com os nossos olhos. O seu comprimento de onda vai de 4.10 - 7 m podendo ir até a 10 - 9 m. É fator importante na produção de melanina, o pigmento que bronzeia a pele, mas o excesso de exposição a esse tipo de radiação pode provocar o câncer de pele, como tem sido amplamente divulgado pelos meios de comunicação.

O raio X

Foi descoberto pelo alemão Wilhelm C. Roentgen, e tem comprimentos de onda entre 10 - 8 m e 10 - 12 m. São produzidos em tubos de vácuo e tal processo consiste em colidir um feixe de elétrons contra um alvo metálico. Isso irá provocar uma rápida desaceleração desses elétrons. A consequência disso é a emissão do feixe de raio X. Esses raios têm a propriedade de penetrar na matéria, e daí a sua utilização na radiografia.

O paciente que faz uma radiografia fica sujeito a um feixe de raio X. A carne é transparente a essa radiação, mas os ossos não, de modo que eles absorvem esse feixe. A parcela de radiação que passa pelo corpo sensibiliza uma chapa fotográfica, que fica entre o paciente e a fonte de raio X, escurecendo-a, enquanto que a parcela retida nos ossos não, deixando a chapa mais clara. Observe a figura abaixo:

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

A radiação gama

Os raios gama são produzidos naturalmente pelos núcleos atômicos durante as suas transformações radiativas naturais, e o seu comprimento de onda são menores que 10 - 12 m

Tal radiação tem como propriedade ionizar átomos e também possui grande poder de penetração. Para a sua absorção, é muito comum se usarem grossas paredes de chumbo.

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

Podemos caracterizar uma onda eletromagnética da mesma forma que caracterizamos as ondas em geral: pela sua frequência f, seu comprimento de onda λ, sua velocidade de propagação v e sua amplitude. Como as ondas eletromagnéticas são transversais, também podem se caracterizar pela direção da vibração do campo elétrico.

Quais são as características que definem uma onda eletromagnética?

Ondas eletromagnéticas são oscilações formadas por campos elétricos e magnéticos variáveis, que se propagam tanto no vácuo quanto em meios materiais. Elas são ondas tridimensionais e transversais que viajam na velocidade da luz, transportando exclusivamente energia.

O que diferencia os tipos de ondas eletromagnéticas?

Ondas Mecânicas: São ondas que se propagam em meio material, por exemplo, as ondas sonoras e as ondas em uma corda. Ondas Eletromagnéticas: São ondas que, para se propagar, não necessitam de um meio material, podendo se propagar no vácuo, por exemplo, ondas de rádio e micro-ondas.