Resumo de Física - Espectro eletromagnético

O espectro eletromagnético avalia qual a frequência e comprimento das ondas eletromagnéticas. A velocidade dessas ondas é sempre a mesma, mas a intensidade varia e, por esse motivo, uma das maiores características do espectro eletromagnético é o dinamismo.

As ondas eletromagnéticas são formadas por dois campos diferentes: elétricos e magnéticos. Nos campos elétricos algumas ondas são provocadas por cargas elétricas ou a eletricidade própria delas. Já nos magnéticos as ondas são envolvidas por cargas elétricas em movimento.

O espectro eletromagnético compreende os níveis de radiação eletromagnéticas que contém nos sete tipos de ondas: rádio, microondas, infravermelho, raio X, radiação gama, raios ultra violetas e a luz visível. A velocidade das ondas eletromagnéticas é igual a v = 3,0 x 108 m/s.

Definição das ondas eletromagnéticas

No espectro eletromagnético a variação de cores vai do azul – quanto mais curtas as ondas mais frias a cor, até o vermelho – quanto mais longas as ondas mais quente a manifestação da cor. Segue lista com os tipos e suas características.

Ondas de rádio: são caracterizadas por sua baixa frequência e utilizadas na maioria das situações para a transmissão de rádio. Nessas ondas que são emitidas pela antena, seguem mensagens com informações. Sua frequência vai até 108 Hertz (Hz).

Microondas: além do aparelho de microondas, as ondas servem também nas televisões e aparelhos de telefonia em geral. Elas contribuem para o advento da tecnologia e era digital. São ondas com frequência mais elevada.

Infravermelho: presente em alguns aparelhos de TV e controles remotos, essas ondas são de grande importância nas indústrias automotivas. Não são captadas pelos olhos quando lançadas, contudo, é possível ver o infravermelho dentro dos aparelhos ou objetos.  Frequência de 10¹¹ Hz até 1014 Hz.

Luz visível: como o próprio nome sugere, é de fácil captação a olho nu. Sua frequência fica entre 4,6 . 1014 Hz e 6,7 . 1014 Hz.

Raios ultravioletas: raios emitidos pelo sol, são visíveis e provocam também sensações. Quando expostos demais a essas ondas, os serem humanos podem ter algumas complicações de saúde, entre elas o câncer de pele. Sua frequência fica entre 1016 Hz e 1018 Hz.

Raios X: têm alta velocidade e são emitidos a partir de material metálico. São muito utilizados na medicina por causa da sua capacidade de “atravessar” a pele. Sua frequência varia entre 1018 hertz e 10²º hertz.

Raios Gama: essas são as ondas mais altas de acordo com o espectro eletromagnético. São formadas por substâncias altamente radioativas e usadas na produção de bombas atômicas e também para combater doenças com radioterapia, a exemplo do câncer. Sua frequência varia de 10²º hertz a 10²² hertz.

  Comprimento de onda (angstroms) Comprimento de ondas (centímetros) Frequência(Hz) Energia (eV)
Rádio >10º >10 9 -5
Microondas 10º-10º 10-0.01 3×109-3×1012 10-5-0.01
Infravermelho 10º-700 0.01-7×10-5  3×1012-4.3×1014 0.01-2
Visível 7000-4000 70×10-– 4×10-5 4.3×1014-7.5×1014 2-3
Ultravioleta 4000-10 4×10-5 -10-7 7.5×1017-3×1017 3-103
Raios X 10-0.1 10-7 – 10-9 3×1017-3×1019 103-105
Raios Gama   -9 >3×1019 >105

Estrutura do espectro eletromagnético

Exposto como um gráfico, é possível observar a quantidade de cores que o espectro eletromagnético tem. Dividido em três partes – lado direito, esquerdo e meio – essas cores são distribuídas indicando os tipos de energia com frequências baixas e também as elevadas.

Comprimento de onda ( λ): é medido de acordo com a distância entre duas cristas de onda, sempre no sentido em que a onda cresce.

Frequência (ν): as ondas são dinâmicas, por isso oscilam todo tempo. Essas variações completas são medidas por segundo. A unidade de frequência é s-1. Uma oscilação por segundo é também chamada de 1 Hertz (Hz).

Velocidade de propagação (vi): quantas vezes a frequência se multiplica pelo comprimento de onda (vi = νλi). A unidade é em metros por segundo (m/s).

As radiações expostas no espectro eletromagnético fazem parte do nosso cotidiano. Nos equipamentos que usamos diariamente, a concentração de suas frequências são muito baixas, sendo assim, não prejudicam a saúde.

Tipos de espectro eletromagnético

Linhas: são caracterizadas pela excitação de átomos individuais que formam picos. Esses átomos e íons geram energia com forma de luz e têm onda bem definida e própria.

Bandas: característico de moléculas excitadas, são grupos de linhas bem próximas que chegam muito perto, até o limite.

Contínuo: chamada também de radiação do corpo negro, essa classe é térmica e responsável pela elevação de radiação que ocorre acima de 350nm.

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