A maioria das ondas eletromagnéticas não é percebida pelos sentidos humanos, mas estão presentes no cotidiano das pessoas. Elas são responsáveis por transportar energia pela superfície terrestre com velocidade igual a da luz (aproximadamente 300 mil km/s). É por causa dessas ondas que possível assistir TV, ouvir rádio e conversar com as pessoas via celular.
Formada pelos campos elétricos e magnéticos que são perpendiculares entre si, essas ondas se propagam também de maneira perpendicular em ralação aos campos. O físico escocês James C. Maxwell foi o primeiro a comprovar que o movimento da carga elétrica forma o campo magnético.
Propagação das ondas eletromagnéticas
As ondas eletromagnéticas são formadas pela interação dos campos elétricos e magnéticos. James Clerk Maxwell descreveu matematicamente essas ondas e apresentou a ligação delas com a corrente elétrica e voltagem. Para Maxwell, quando o campo magnético varia duas posições em relação ao espaço produz uma carga elétrica que também se propaga em relação ao tempo e espaço.
Observe na imagem abaixo como o campo elétrico (E) se propaga perpendicularmente em relação ao campo magnético (B) e a onda magnética (C) se movimenta perpendicularmente aos dois campos.
Maxwell ainda demonstrou que as ondas eletromagnéticas se movimentam pelo vácuo com uma velocidade 300.000 km/s e nos meios materiais a uma velocidade menor. Por essa velocidade ser a mesma da luz, os físicos da época começaram a se perguntar se era um tipo de onda eletromagnética.
Características
Além de se propagarem de forma perpendicular em relação aos campos, as ondas eletromagnéticas possuem as características seguintes:
- A oscilação dos campos pode ser calculada pelo equação senoidal;
- Por ser formada por dois tipos de campo, as ondas eletromagnéticas conseguem se propagar no vácuo;
- Os campos variam na mesma frequência e fase;
- A velocidade de propagação depende do meio;
- As ondas de alta frequência têm curto comprimento e as de baixa têm os maiores comprimentos.
- Essas ondas contêm uma frequência (f), comprimento de onda (λ), velocidade de propagação (v) e amplitude.
Espectro eletromagnético
O espectro eletromagnético é a representação que organiza os tipos de ondas eletromagnéticas a partir de suas faixas de frequências e comprimento de ondas. Próximo ao meio do espectro fica localizada a radiação visível, que são as ondas que os olhos humanos são capazes de enxergar.
As ondas de rádio possuem os maiores comprimentos de onda e os raios gama têm o menor comprimento. Todas elas se propagam a mesma velocidade no vácuo, ou seja, 300 mil km/s.
Tipos de ondas eletromagnéticas
Existem ao todo sete tipos distintos de ondas eletromagnéticas. Apesar da maioria não poder ser observada a olho nu, estão presentes no dia a dia das pessoas e são capazes de promover a comunicação via satélite ou por celular, assistir TV ou ouvir rádio.
Conheça agora os sete tipos de ondas eletromagnéticas, suas frequências e como são apresentadas no cotidiano.
Ondas de rádio
As ondas de rádio são aquelas capazes de transmitir sinais de TV e rádio. São geradas a partir da aceleração de elétrons de antena transmissora. Sua frequência é de até 108 Hertz (Hz), menor que a infravermelha. Também podem ser produzidas por objetos astronômicos e raios.
Micro-ondas
Além do próprio forno de micro-ondas, esse tipo de onda serve para as transmissões via satélite ou pelas redes locais sem fio como Wi-Fi e Bluetooth. São formadas por transistores de efeito de campo ou transístores bipolares. Tem frequência maior do que a de rádio, em torno de 108 Hz e 10¹² Hz.
Radiação infravermelha
A radiação infravermelha é utilizada, principalmente, para transmitir informações em aparelhos de comunicação como o celular, mas também em aparelhos remotos. É liberada pelos átomos aquecidos, ou seja, todos os corpos que liberam calor. Estão entre as frequências de 10¹¹ Hz até 10¹4 Hz e recebe esse nome pois estão localizados depois do vermelho da radiação visível.
Luz visível
A radiação visível ou luz visível é a parte do espectro que pode ser observado pelos olhos humanos e que são apresentados através das cores. Suas frequências estão compreendidas entre 4,6 . 10¹4 hertz e 6,7 . 10¹4 hertz. As frequências mais baixas aparecem com a cor vermelha e a mais alta como violeta.
Radiação ultravioleta
A radiação ultravioleta é principalmente emitida pelo sol. Sua frequência fica entre 10¹6 e 10¹8 hertz e a denominação vem do fato de que está localizada antes da cor violeta no espectro visível. A exposição a esse tipo de radiação pode causar problemas nos olhos e câncer de pele.
Raios x
Descoberto pelo físico alemão Wilhelm Conrad Röntgen, os raios x têm grande aplicação na área da saúde através da radiografia. São ondas eletromagnéticas com frequência entre 10¹8 hertz e 10²º hertz.
Raios gama
Os raios gama são utilizados para esterilizar equipamentos médicos. É emitido por meio da desintegração de elementos químicos radioativos. Tem frequência de entre 10²º hertz e 10²² hertz.