Radiação electromagnética

Energia que é transmitida, ou irradiada, através do espaço na forma de oscilações periódicas dos campos eléctricos e magnéticos é conhecida como radiação electromagnética. (Figura \PageIndex{2}}). Algumas formas de radiação eletromagnética são mostradas na Figura {4}). Em um vácuo, todas as formas de radiação eletromagnética – sejam microondas, luz visível ou raios gama – viajam à velocidade da luz (c), que é a velocidade com que todas as formas de radiação eletromagnética viajam em um vácuo, uma constante física fundamental com um valor de 2,99792458 × 108 m/s (que é cerca de 3,00 × 108 m/s ou 1,86 × 105 mi/s). Isto é cerca de um milhão de vezes mais rápido que a velocidade do som.

Porque os vários tipos de radiação eletromagnética têm todos a mesma velocidade (c), eles diferem apenas em comprimento de onda e freqüência. Como mostrado na Figura 3 e na Tabela 1, os comprimentos de onda da radiação eletromagnética familiar variam de 101 m para ondas de rádio a 10-12 m para raios gama, que são emitidos por reações nucleares. Vendo a equação abaixo, podemos ver como a freqüência da radiação eletromagnética é inversamente proporcional ao seu comprimento de onda:

>

Por exemplo, a freqüência das ondas de rádio é cerca de 108 Hz, enquanto a freqüência dos raios gama é cerca de 1020 Hz. A luz visível, que é radiação electromagnética que pode ser detectada pelo olho humano, tem comprimentos de onda entre cerca de 7 × 10-7 m (700 nm, ou 4,3 × 1014 Hz) e 4 × 10-7 m (400 nm, ou 7,5 × 1014 Hz). Note que quando a frequência aumenta, o comprimento de onda diminui; c sendo uma constante permanece o mesmo. Similarmente quando a frequência diminui, o comprimento de onda aumenta.

Por favor memorize a equação 5.2.1 e a velocidade da luz (com unidades). Além disso, é importante saber qual o lado do espectro eletromagnético que é mortal.

A luz também se comporta como um pacote de energia. Acontece que para a luz, a energia do “pacote” de energia é proporcional à sua frequência.

Onde a luz visível é essencialmente inofensiva à nossa pele, a luz ultravioleta, com comprimentos de onda de ≤ 400 nm, tem energia suficiente para causar graves danos à nossa pele sob a forma de queimaduras solares. Como a camada de ozono absorve a luz solar com comprimentos de onda inferiores a 350 nm, protege-nos dos efeitos nocivos da radiação ultravioleta altamente energética.

Neste curso, não faremos cálculos de energia. Você deve saber a relação entre frequência e energia. Além disso, você mostra que a radiação de comprimento de onda curto está associada a uma alta energia.

A energia da radiação eletromagnética aumenta com o aumento da freqüência e diminuição do comprimento de onda.