Ondulatória

Ondas Eletromagnéticas

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 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.

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.

Em uma onda eletromagnética, o campo elétrico variável e o campo magnético variável estão intimamente ligados: ambos variam em fase, ou seja, quando um deles atinge a intensidade máxima, o mesmo ocorre com o outro e, quando um deles se anula, o outro também se anula.

Além disso, os campos e são perpendiculares um ao outro e também à direção de propagação da onda que se desloca com velocidade v. Isso nos permite classificar a onda eletromagnética como onda transversal. A figura abaixo mostra-nos a disposição dos campos elétricos e magnéticos de uma onda eletromagnética, e a direção e o sentido de sua propagação.

Representação de uma onda eletromagnética
Representação esquemática da oscilação dos campos elétrico e magnético de uma onda eletromagnética.

Observe que a distância entre dois pontos vizinhos de máximo do campo elétrico, ou do campo magnético, corresponde ao comprimento de onda  da onda eletromagnética. Para as ondas eletromagnéticas vale, também, a equação fundamental das ondas: Equação fundamental das ondas,em que f é a frequência com que os campos variam.

O sentido de propagação de uma onda eletromagnética pode ser obtido a partir da direção e sentido dos campos elétrico e magnético , aplicando-se a regra da mão esquerda.

Regra da mão esquerda

Assim, é possível estabelecer uma relação entre a intensidade E do campo elétrico e a intensidade B do campo magnético:

em que v é a velocidade de propagação da onda eletromagnética.

Por: Messias Rocha de Lira

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