Qual e a relação entre o comprimento de onda energia das ondas eletromagnéticas?

Quando fazemos um movimento de vaiv�m vertical, na extremidade de uma corda, como na figura ao lado, podemos observar a propaga��o de pulsos ou perturba��es. A propaga��o de perturba��es sem o transporte de mat�ria � denominado ONDA. Portanto, ondas s�o oscila��es em fun��o do tempo e do espa�o, que apenas transportam energia.

As ondas s�o classificadas segundo a sua natureza em mec�nicas ou eletromagn�ticas.

Um exemplo de onda mec�nica � o som. E um exemplo de onda eletromagn�tica � a luz, que se propaga no v�cuo, assim como as ondas de calor.

Uma onda possui como caracter�sticas: cristas, vales e amplitude (A), que podem ser vistos na figura abaixo. E ainda:

Qual e a relação entre o comprimento de onda energia das ondas eletromagnéticas?

comprimento de onda(
Qual e a relação entre o comprimento de onda energia das ondas eletromagnéticas?
)
: dist�ncia entre dois pontos equivalentes, pertencentes a dois pulsos consecutivos; freq��ncia (f): taxa de repeti��o de uma determinada vibra��o. A freq��ncia de uma onda � a freq��ncia de vibra��o da fonte que a produziu. per�odo (T): tempo necess�rio para completar uma vibra��o, ou seja, para obter-se uma oscila��o completa. O per�odo � o inverso da freq��ncia e vice-versa.

Qual e a relação entre o comprimento de onda energia das ondas eletromagnéticas?

Na figura ao lado podemos verificar ondas com diferentes comprimentos de onda. Se a velocidade de propaga��o for constante, temos que a freq��ncia � inversamente proporcional ao comprimento de onda. Logo, a onda 1 possui a maior freq��ncia e menor comprimento de onda.

Existem diversos tipos de ondas eletromagn�ticas que constituem o chamado espectro eletromagn�tico. Cada onda difere entre si pelo valor de sua freq��ncia e/ou comprimento de onda e todas possuem a mesma velocidade, que � a velocidade da luz no v�cuo: 3x108m/s.

Na tabela abaixo podemos verificar o tipo de onda, sua freq�encia e um exemplo.

Tipo de Onda Origem Intervalo de Freq��ncias (Hz) Exemplo
Ondas de R�dio e TV circuitos el�tricos oscilantes 104 a 1010 emissoras de r�dio, tv e radar
Microondas correntes alternadas em tubos de v�cuo 108a 1012 telecomunica��es
Infravermelho qualquer objeto aquecido 1011 a 1014 lareira
Radia��o Vis�vel el�trons exteriores dos �tomos 4x1014a 8x1014 luz
Ultravioleta part�culas eletrizadas nos �tomos 8x1014a 1017 Sol
Raios X el�trons interiores os �tomos e el�trons livres de alta energia desacelerados s�bitamente 1015a 1020 radiografia
Raios Gama desintegra��o de subst�ncias radioativas 1019a 1024 radioterapia

No estudo sobre ondas, vimos que ondas são perturbações que se propagam em um meio. Já a onda eletromagnética não necessita de um meio material para se propagar, ou seja, as ondas eletromagnéticas se propagam tanto no vácuo quanto em certos meios materiais.

Basicamente podemos citar como sendo as principais características de uma onda eletromagnética: a amplitude, a velocidade de propagação, a frequência e o comprimento de onda.

Frequência e comprimento de onda

Em se tratando de uma onda eletromagnética, denominamos frequência o número de oscilações produzidas pelos campos elétrico e magnético durante o intervalo de um segundo. No Sistema Internacional de Unidades, a grandeza física que caracteriza a frequência de uma onda é dada em hertz, cujo símbolo é Hz.

A frequência de uma onda é determinada no instante de sua geração e ela não muda durante a propagação da onda, mesmo que passe por diferentes meios. Na figura abaixo mostramos os campos elétrico

Qual e a relação entre o comprimento de onda energia das ondas eletromagnéticas?
 e magnético
Qual e a relação entre o comprimento de onda energia das ondas eletromagnéticas?
 de uma onda que se propaga no eixo x.

Na figura abaixo também se observa a amplitude desses campos em determinado instante. Veja que os campos oscilam no espaço.

Qual e a relação entre o comprimento de onda energia das ondas eletromagnéticas?

A menor distância entre dois pontos consecutivos nos quais a perturbação se repete é o comprimento de onda, indicado pela letra grega λ (lambda).

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Na figura abaixo mostramos a variação da amplitude do campo, vista em um mesmo ponto do espaço, à medida que o tempo passa. A amplitude oscila com um período T, ou uma frequência f = 1/T.

Qual e a relação entre o comprimento de onda energia das ondas eletromagnéticas?

Ao analisarmos uma onda durante certo intervalo de tempo, estamos na verdade fazendo uma relação matemática que denominamos período da onda, ou seja, o período T da onda é o quociente entre a distância de um comprimento de onda (λ) e o intervalo de tempo gasto para percorrê-lo. Tomando como base a distância que uma onda percorre e o tempo que ela gasta, podemos definir a velocidade de propagação de uma onda, como:

Qual e a relação entre o comprimento de onda energia das ondas eletromagnéticas?

No vácuo, todas as ondas eletromagnéticas se propagam com a mesma velocidade, conhecida como velocidade da luz c. Assim, no vácuo,

c=λ.f

As incógnitas das equações acima são:

v– velocidade de propagação da onda
f – frequência da onda
T – período da onda
λ – comprimento de onda


Aproveite para conferir nossa videoaula relacionada ao assunto:

Qual e a relação entre o comprimento de onda energia das ondas eletromagnéticas?

A radiação eletromagnética pode ser descrita por sua amplitude (brilho), comprimento de onda, frequência e período. Pela equação E = h ν E=h\nu E=hν , vimos como a frequência de uma onda de luz é proporcional à sua energia.

Qual a relação entre ondas e energia?

As ondas eletromagnéticas transportam energia de um local para outro. É dessa forma que a energia do Sol chega até a Terra. A energia de uma onda eletromagnética está distribuída entre os campos elétrico e magnético.

Qual a relação entre as ondas eletromagnéticas?

As ondas eletromagnéticas surgem com base na interação entre campos elétricos ou campos magnéticos variáveis. Essas se propagam no vácuo com a mesma velocidade que a luz, cerca de 300 mil quilômetros por segundo.

Qual e a relação entre a frequência de uma onda e a energia que ela transporta?

A energia que uma onda eletromagnética transporta depende de sua frequência, sendo que quanto maior for a frequência, maior será a energia que ela transporta.