Ondas Eletromagnéticas

Um campo magnético que varia no tempo gera um campo elétrico que também varia no tempo, e também um campo elétrico que varia no tempo também gera um campo magnético variante.

Ondas eletromagnéticas são compostas por um campo magnético e um campo elétrico que oscilam juntos, de forma perpendicular, e conseguem se autossustentar devido aos seguintes fenômenos:

• Um campo magnético oscilante vai gerar um campo elétrico oscilante;
• Um campo elétrico oscilante vai gerar um campo magnético oscilante;

Todas as ondas eletromagnéticas são transversais e viajam na velocidade da luz no vácuo.

James Maxwell (1831-1879) previu teoricamente as ondas eletromagnéticas e, depois, Heinrich Hertz (1857-1894) confirmou experimentalmente essa teoria.

Michael Faraday (1791-1867) mostrou que um campo magnético variável gera um campo elétrico variável.

James Maxwell mostrou que um campo elétrico variável gera um campo magnético variável.

Espectro da luz (Créditos: Ruryk/WikiCommons)

Há um espectro de ondas eletromagnéticas, ou seja, temos vários tipos de ondas, que podem ser classificadas de acordo com seu comprimento de onda, ou frequência.

É válido notar que, quanto maior o comprimento de onda, menor é a sua frequência, e vice-versa.

Temos 7 tipos de ondas, são eles: ondas de rádio, micro-ondas, infravermelho, luz visível, ultravioleta, raios X, e raios gama.

• Ondas de rádio: Possuem o maior comprimento de onda e a menor frequência. São geradas naturalmente por raios e objetos astronômicos, e são geradas artificialmente por telefones, satélites, radares, etc;
• Micro-ondas: Possuem comprimento de onda menor que das ondas de rádio, e maior que o infravermelho. Como aplicações temos o próprio forno micro-ondas, radares, etc;
• Infravermelho: Possui comprimento de onda menor que do micro-ondas, e maior que da luz visível. É possível ver essa onda com o uso de dispositivos, mas é invisível a olho nu. Ela é muito utilizada na troca de informações por celulares, computadores, controles, etc;
• Luz visível: Possui comprimento de onda menor que do infravermelho, mas maior que do ultravioleta. Fica no centro do espectro das ondas eletromagnéticas. É a parte do espectro que nossos olhos têm a capacidade de detectar, ou seja, enxergamos essas ondas.
• Ultravioleta: Possui um comprimento de onda menor que da luz visível, e maior que dos raios X. A partir desse comprimento de onda (indo para comprimentos de onda menores) começam a ocorrer danos biológicos devido à incidência dessa onda. Um exemplo disso são as queimaduras na pele decorrentes da exposição à luz solar;
• Raios X: Possui um comprimento de onda menor que do ultravioleta, mas maior que dos raios gama. Sua descoberta revolucionou a medicina, com os exames de diagnósticos por imagem. 
• Raios gama: Ficam na outra extremidade do espectro. Possuem comprimento de onda mais baixo, mas a frequência mais alta. São produzidos por certos materiais radioativos.

Podemos usar a seguinte fórmula para todo tipo de onda:

\(v = \lambda .f\)

Como as ondas eletromagnéticas vão sempre viajar com a velocidade da luz no vácuo, podemos usar:

c = \(\lambda.f\)

Onde:

• c é a velocidade da luz no vácuo;
• \(\lambda\) é o comprimento de onda;
• f é a frequência da onda;

As cores estão dentro da parte do espectro denominada luz visível.

A cor vermelha está em uma extremidade, e possui a menor frequência, mas o maior comprimento de onda. A cor violeta está na outra extremidade, possuindo a maior frequência, mas o menor comprimento de onda.

Cada uma das cores se relaciona com uma faixa de comprimento de onda, e uma faixa de frequência:

• vermelho: 400 - 484 THz (frequência) e 620 - 750 nm (comprimento de onda)
• laranja: 484 - 508 THz (frequência) e 590 - 620 nm (comprimento de onda)
• amarelo: 508 - 526 THz (frequência) e 570 - 620 nm (comprimento de onda)
• verde: 526 - 606 THz (frequência) e 495 - 570 nm (comprimento de onda)
• azul: 606 - 668 THz (frequência) e 450 - 570 nm (comprimento de onda)
• violeta: 668 - 789 THz (frequência) e 330 - 450 nm (comprimento de onda)

\[v = \lambda .f\]

\[c = \lambda.f\]