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As ondas eletromagnéticas: a luz
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O que são ondas eletromagnéticas?
A luz, proveniente do Sol ou de uma lâmpada é uma radiação eletromagnética que se propaga no vácuo (ou no espaço vazio) com velocidade igual à c, onde c é a velocidade da luz, igual a 3x108m/s.
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Apesar de existirem muitas fontes de radiação eletromagnética, nós, seres humanos, só conseguimos perceber visualmente apenas uma pequena faixa destas radiações. Por convenção esta faixa é chamada de espectro de luz visível, e se estende da cor violeta à cor vermelha:
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O conjunto de todas as radiações eletromagnéticas (mesmo aquelas que não conseguimos enxergar) é conhecido como espectro eletromagnético, incluindo além da radiação visível por nós, a radiação infravermelha e ultravioleta, as ondas de rádio, os raios X e os raios gama. Observando o espectro eletromagnético, você pode se perguntar o que têm em comum a luz, os raios X e as ondas de rádio? À primeira vista, nada, pois são fenômenos que apresentam propriedades muito diferentes: a luz ilumina os objetos, os raios X permitem ver o interior de nosso corpo e as ondas de rádio permitem a recepção de vozes, música e imagens. De outro ponto de vista, porém, essas radiações são semelhantes: qualquer uma delas é uma vibração de campos elétricos e magnéticos que se propagam no espaço com a velocidade da luz, ou seja, 300.000 km/s. Luz, raios X e ondas de rádio são ondas eletromagnéticas. O que as diferencia é o comprimento de onda. Quanto menor o comprimento de onda, maior a energia associada à onda eletromagnética.
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Como a imagem mostra, nós percebemos uma pequeníssima faixa do espectro eletromagnético na forma de luz. Esta faixa se estende desde o comprimento de onda de 8.0 x 10-7 m/s, que nosso cérebro interpreta como a cor vermelha, até o comprimento de onda de 4.0 x 10-7, que é associado à cor violeta. Os comprimentos de onda (ou freqüências) compreendidos entre o vermelho e o violeta são percebidos como as outras cores do arco-íris. Fora deste intervalo de comprimento de onda (ou intervalo de freqüência), o olho humano é “cego”.
Na tabela ao lado estão relacionados os comprimentos de onda que correspondem às diferentes cores do espectro visível, medidos quando a luz se propaga no vácuo com velocidade igual a c:
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Comprimentos de onda que correspondem às diferentes cores do espectro visível
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| Cor |
Comprimento de onda (Å) |
| Violeta |
3800-4300 |
| Azul |
4300-4700 |
| Verde |
4700-5200 |
| Amarelo |
5200-5900 |
| Laranja |
5900-6100 |
| Vermelho |
6100-7500 |
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Estes comprimentos de onda encontram-se no intervalo de um milésimo de milímetro (10-6m) a um décimo milésimo de milímetro (10-7m). A freqüência f, correspondente a cada um desses comprimentos de onda, é obtida a partir da relação c=l f. Por exemplo, se l= 7000 Å (cor vermelha) a freqüência será igual a 4.29 x 1014 Hz . Já para a cor violeta, l=4000 Å, vamos ter que f= 7.50 x 1014 Hz . Portanto, podemos dizer que a freqüência das vibrações (ou ondas) eletromagnéticas é da ordem de 1014 a 1015 Hz, sendo muito maior que a freqüência das vibrações acústicas, que varia de 20 a 20000 Hz.
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| Mas há outras diferenças entre as ondas sonoras e as ondas eletromagnéticas. Para ver mais algumas delas, acompanhe a tabela abaixo: |
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A unidade de medida em que se costuma exprimir comprimento de onda é o angstrom, que é igual a 10-10 m, sendo representado pelo símbolo Å. |
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Diferenças entre as ondas sonoras e as ondas eletromagnéticas
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| Ondas Sonoras |
Ondas Eletromagnéticas |
| Ondas sonoras de diferentes freqüências são percebidas pelos nossos ouvidos como sons de diferentes alturas |
Ondas luminosas de diferentes freqüências são percebidas pelos nossos olhos como luzes de diferentes cores |
| As ondas sonoras são ondas elásticas, já que se propagam apenas em meios materiais |
As ondas luminosas são ondas eletromagnéticas, que se propagam apenas no vácuo |
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