Quais ondas eletromagnéticas se propagam no vácuo?

Doutorado em Física (UFJF, 2019)
Mestrado em Física (UFJF, 2015)
Graduado em Bacharelado em Física (UFJF, 2015)
Graduado em Licenciatura em Física (UFJF, 2013)

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Tipos de ondas
Direção de propagação
Direção de vibração
Tipos de Ondas Eletromagnéticas
Onde elas estão?
E o que são Ondas Mecânicas?
Quais ondas eletromagnéticas se propagam no vácuo?
O que todas as ondas eletromagnéticas possuem no vácuo?
Por que as ondas eletromagnéticas se propagam no vácuo?
Qual das ondas eletromagnéticas a seguir se propagam com maior velocidade no vácuo?

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Em Física, denomina-se ondulatória a área dedicada ao estudo das ondas.

Entende-se como onda o tipo específico de movimento causado por qualquer perturbação, seja ela um pulso ou sucessivos pulsos, que se propaga no vácuo ou em um determinado meio. Em outras palavras as ondas podem ser entendidas como transmissão de energia e, portanto, não transportam matéria.

Tipos de ondas

Na natureza, existem vários tipos de ondas que seguem as classificações.

Natureza

Quanto a natureza as ondas são classificadas como:

a) Ondas mecânicas: São ondas que necessitam de um determinado meio para se propagar, como exemplos o som (ondas sonoras) e uma onda se propagando em uma corda. Como o som precisa de um meio material para se propagar, não se propaga no vácuo.
b) Ondas eletromagnéticas: São ondas que não necessitam de um meio material para se propagar e por isso se propagam também no vácuo, como por exemplo as ondas de rádio, raios X, luz, laser e etc.

Direção de propagação

Quanto a direção de propagação as ondas são classificadas como:

a) Ondas unidimensionais: São ondas que se propagam em uma só direção como por exemplo as ondas em cordas.
b) Ondas bidimensionais: São ondas que se propagam em um plano tendo como exemplo mais clássico as ondas em uma superfície de um lago.
c) Ondas tridimensionais: São ondas que se propagam em todas as direções. Como exemplo a luz do sol, ondas sonoras se propagando no ar atmosférico e etc.

Direção de vibração

Quanto a direção de vibração as ondas são classificadas como:

a) Ondas transversais:São ondas cujas vibrações são perpendiculares a direção de propagação como por exemplo ondas em cordas.

Ondas transversais.

b) Ondas longitudinais:São ondas cujas vibrações coincidem com a direção de propagação como por exemplo as ondas sonoras:

Ondas longitudinais.

Referências:

BONJORNO, José Roberto; BONJORNO, Regina Azenha; BONJORNO, Valter; CLINTON, Márcico Ramos. Física História & Cotidiano. São Paulo: Editora FTD, 2004, volume único.

HEWITT, Paul G. Física Conceitual. Porto Alegre: Editora: Bookman, 2011, 11ª. ed. v. único.

Texto originalmente publicado em https://www.infoescola.com/fisica/tipos-de-ondas/

Ondas eletromagnéticas são aquelas que resultam da libertação das fontes de energia elétrica e magnética em conjunto.

Quando se movimenta velozmente, com a velocidade da luz, a energia liberada apresenta o aspecto de onda. Por esse motivo, recebe o nome de onda eletromagnética.

As ondas eletromagnéticas são transversais, ou seja, direcionam-se perpendicularmente à direção da propagação.

Tipos de Ondas Eletromagnéticas

São 7 os tipos de ondas eletromagnéticas: ondas de rádio, micro-ondas, infravermelho, luz visível, ultravioleta, raios x e raios gama.

O que determina a sua classificação é a frequência e a oscilação com que as ondas são emitidas e também o seu comprimento. Quanto mais alta a frequência, menor o comprimento de uma onda.

As ondas são medidas pelo espectro eletromagnético. Através das faixas desse mecanismo é possível verificar a distribuição da intensidade do eletromagnetismo.

Ondas de rádio	As ondas de rádio ficam na outra extremidade do espectro. São as mais baixas e, portanto, as mais compridas.
Micro-ondas	As frequências desse tipo de onda eletromagnética são bastante baixas.
Infravermelho	Localizado ao lado da luz visível, a radiação infravermelha pode ser vista mediante a utilização de equipamentos, mas não a olho nu.
Luz Visível	Localiza-se no centro do espectro eletromagnético. Tal como o nome indica, essa energia é visível a olho nu.
Raios Ultravioleta	A energia ultravioleta localiza-se ao lado da luz visível, que é o centro do espectro eletromagnético.
Raios x	Localizam-se logo a seguir aos raios gama na faixa do espectro eletromagnético. A radiação dos raios x são invisíveis a olho nu.
Raios Gama	Os raios gama ficam numa das extremidades do espectro. É o tipo de onda que tem a frequência mais alta, logo, seu comprimento é minúsculo.

Onde elas estão?

As ondas eletromagnéticas propagam-se no vácuo a todo momento. Isso porque tudo o que existe tem eletromagnetismo.

A energia elétrica surge da agitação dos átomos que estão na formação de todos os corpos. O magnetismo surge da movimentação dessa carga elétrica e, como resultado, surgem as ondas eletromagnéticas.

Inúmeras coisas que utilizamos no dia a dia funcionam através das ondas eletromagnéticas. São exemplos: o rádio, a televisão, o celular, o micro-ondas, o controle remoto, a internet sem fios, o bluetooth, etc.

E o que são Ondas Mecânicas?

Enquanto as ondas eletromagnéticas não precisam de um meio material para se propagar, as ondas mecânicas necessariamente precisam.

É o caso, por exemplo, do telefone com fios. O fio é o meio utilizado para que a onda mecânica percorra o seu caminho e transporte energia.

Os celulares, por outro lado, não têm fios. Fazem uso das ondas eletromagnéticas.

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Quais ondas eletromagnéticas se propagam no vácuo?

Esse tipo de onda é formado por campos elétricos e magnéticos perpendiculares entre si, além disso, não precisa de um meio material para propagar-se. No vácuo, as ondas eletromagnéticas propagam-se na velocidade da luz, cerca de 3,0.10⁸ m/s.

O que todas as ondas eletromagnéticas possuem no vácuo?

Uma das principais características das ondas eletromagnéticas está no fato de que no vácuo todas as ondas eletromagnéticas possuem a mesma velocidade (c = 3,0 x 108 m/s), o que nos leva a alternativa E.

Por que as ondas eletromagnéticas se propagam no vácuo?

Isso ocorre porque ondas eletromagnéticas interagem com portadores de carga no seu caminho. No vácuo, não existem partículas. Em um gás, elas ocorrem em menor quantidade que em líquidos e sólidos. Em algumas ondas, o movimento ou vibração ocorre em uma direção perpendicular à direção de propagação.

Qual das ondas eletromagnéticas a seguir se propagam com maior velocidade no vácuo?

Nesse sentido, vale notar que todas as ondas eletromagnéticas se propagam no vácuo com a mesma velocidade, que é o que conhecemos como velocidade da luz: c = 3.10⁸ m/s (também podemos encontrar da seguinte forma: c = 3.10⁵ km/s). Essa, aliás, é a maior velocidade fisicamente possível.