Eletromagnetismo - Espectro Eletromagnético

as ondas eletromagnéticas foram previstas por Maxwell e observadas pela primeira vez por heining herz elas são caracterizadas principalmente por sua frequência e seu equivalente comprimento de onda Lembrando que a frequência ni multiplicada pelo comprimento de onda lâ é igual a velocidade da luz C ao conjunto de todas as frequências e comprimentos de onda é que damos o nome de espectro eletromagnético neste espectro as ondas são divididas em sete categorias ondas de rádio micro-ondas radiação infravermelha luz radiação ultravioleta raios X e raios gama cada categoria do espectro eletromagnético tem características específic as ondas de rádio por

exemplo são as de menor frequência e maior comprimento de onda podendo variar desde 100.000 km a 1 m de comprimento ou 3 hz a 300 MHz de frequência elas são utilizadas para comunicações em geral como em rádios AM rádios FM rádios amadoras ou celulares as micro-ondas variam de 1 m a 1 mm ou 300 MHz a GHz uma de suas utilizações mais conhecidas É nos fornos de micro-ondas onde são indicadas por possuírem três características elas são absorvidas pelos alimentos em geral Mais especificamente por moléculas polares como a água são refletidas por metais o que nos

permite confiná-los no recipiente do forno e conseguem atravessar uma gama bem grande de materiais que podem ser usados nas embalagens dos alimentos como vidro papel e plástico as micro-ondas também são utilizadas em radares da Polícia Rodoviária e em comunicações como satélites GPS redes wireless e Bluetooth em 1967 descobriu-se que o universo está imerso num banho de radiação eletromagnética a uma temperatura de aproximadamente 2,7 g k sendo que a intensidade dessa radiação é mais acentuada na região das micro ondas por isso falamos de uma radiação cósmica de fundo a terceira categoria do espectro eletromagnético é a

radiação infravermelha que é produzida por ondas eletromagnéticas de frequências próximas ao espectro visível logo abaixo da região associada à luz vermelha seu comprimento de onda se situa entre 1 mm e 700 nanom a radiação infravermelha pode ser subdividida em radiação infravermelha longínqua ou Fir radiação infravermelha moderada ou Mir e infravermelho próximo ou nir com comprimentos de onda mais próximos da luz vermelha sua utilização mais comum se dá nos controles remotos de televisão mas é utilizada também em equipamentos para visão noturna isso porque o corpo humano emite radiação eletromagnética na região infravermelha a 37º c assim

ao se detectar a radiação emitida e traduzindo em imagens diferentes cores podem ser usadas para representar as diferentes temperaturas dos objetos a radiação infravermelha é utilizada ainda em rede sem fio e no aquecimento de objetos chamamos de luz a parte do espectro eletromagnético que sensibiliza o sentido da visão e que tem comprimento de onda no intervalo entre 700 e 400 NM a luz visível é assim como percebera Maxwell apenas uma pequena parte do espectro eletromagnético sua natureza ondulatória foi proposta dentre outros por Christian huens uma teoria que ganhou força no início de 1800 com o

Young fresnel que demonstravam claramente a natureza ondulatória da Luz em seus experimentos de fendas duplas a luz era Projetada em um anteparo depois de passar por duas fendas e exibia um padrão de interferência típico de ondas Ou seja a superposição de ondas oriundas de cada uma das fendas exibia máximos e mínimos de intensidade outra questão trazida pelo estudo da luz é a percepção das cores uma capacidade inerente a alguns seres vivos de distinguir objetos com base na frequência uma propriedade da Luz característica das ondas eletromagnéticas outra categoria do espectro eletromagnético é a radiação ultravioleta esta

se situa na extremidade superior do espectro da Luz visível acima da frequência associada ao Violeta por isso o nome ultravioleta seu comprimento de onda varia entre 400 e 10 nanom com energias entre 3 e 124 eletrovolt a radiação ultravioleta pode ser dividida em três subclasses uva uvb e uvc a categoria uva compreende a radiação eletromagnética cujo mento de onda se situa na faixa entre 400 e 315 nanm e é a menos Perigosa a categoria uvb se situa na faixa entre 315 e 280 nanm e produz queimaduras quando nos expomos em demasia aos raios solares já

a categoria uvc entre 280 e 10 nanom é extremamente prejudicial à saúde o sol emite intensamente as radiações ultravioleta porém a Terra possui um escudo protetor na atmosfera constituído por moléculas de oxigênio esse escudo protetor é a camada de ozônio que é composta por oxigênio molecular e ozônio e absorve até 99% da radiação uvc que é a mais danosa ao ser humano a camada de ozônio absorve também parte da radiação uvb e permite a passagem de praticamente toda a componente uva da radiação que chega à superfície terrestre os raios ultravioleta podem ser usados em lâmpadas

para por exemplo esterilizar ferramentas em hospitais e Laboratórios e atuar no processo de pasteurização de sucos de fruta a sexta categoria do espectro eletromagnético é a dos raios X que foram descobertos quase que acidentalmente por henten no final do século XIX o comprimento de onda dos raios X se situa na faixa entre 10 e 0,01 nanom por terem comprimentos de onda muito pequenos não é possível por sua frequência de radiação distingui-los dos raios gama a maneir mais comum de distingui-los é a partir da sua origem assim nos referimos aos raios X como a radiação emitida

por elétrons Por exemplo quando um fee de elétrons de Alta Energia atinge um ânodo de metal ele pode colidir com um dos elétrons das camadas mais internas dos átomos arrancando-o e deixando uma posição vacante ao ocupar essa posição um elétron de uma camada mais externa emitirá um fóton com frequência na região dos raios X os raios X são parte do conjunto de radiações ditas ionizantes que são aquelas em que partículas ou ondas são capazes de ionizar átomos e moléculas e que apresentam risco à saúde a radiação Alfa a Beta ou a Gama são exemplos de

radiação ionizante os raios X podem ser classificados em duas subclasses os raios ditos moles e os duros na primeira inserimos os raios cuja energia se situa entre 0,12 e 12 kov com comprimento de onda de 10 a 0,1 nanom esses Raios não têm energia suficiente para atravessar sólidos e por isso são utilizados na medicina para visualização de ossos os raios X duros são aqueles cuja energia se situa entre 12 e 120 krov com comprimento de onda de 0,1 a 0,01 nanom Tais raios conseguem penetrar objetos sólidos sendo portanto úteis na radiografia de objetos a última

categoria do espectro eletromagnético é a dos raios gama que são os de onda de maior frequência de acordo de acordo com a teoria corpuscular da Luz eles são compostos por fótons energéticos e têm energia suficiente para ionizar quase todos os átomos e moléculas ao fazê-lo alteram a constituição da matéria em particular das moléculas das quais o nosso corpo é composto representando assim um altíssimo risco para a saúde atualmente dividimos os raios gama em duas subclasses A primeira é denominada simplesmente raios gama e é definida como a radiação proveniente do núcleo de elementos químicos tais como

urânio e plutônio que a produzem em profusão a segunda subclasse é a componente eletromagnética dos raios cósmicos que tem a radiação mais energética dentre todas não havendo limite para sua energia o processo de emissão da radiação Gama é análogo ao da emissão da radiação eletromagnética pelos átomos no processo de transição de um nível excitado para um nível de energia mais baixo o núcleo emite um fóton nesse caso um fóton muito energético a radiação Gama é a mais penetrante de todas por isso ela representa um risco tão alto à saúde o que está intimamente associado ao

seu grande poder de ionização conhecer as ondas eletromagnéticas e suas categorias especificidades e particularidades nos ajuda a entender melhor a física e suas aplicações sejam os raios solares as ondas dos Rádios os fornos de micro-ondas os raios X wireless ou a série de exemplos que pudemos ver e que estão presentes em nosso dia a [Música] dia