Espectro Eletromagnético e Experimento de Young, Slides de Matérias técnicas

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Ciências da Natureza e suas

Tecnologias - Física

Ensino Médio – 3ª Série

Espectro Eletromagnético,

experimento de Young

Espectro Eletromagnético, experimento de Young Desde a elaboração das leis de Maxwell até hoje, tem ocorrido uma grande evolução no estudo das ondas eletromagnéticas. (1)

Radiação ou Onda Eletromagnética

Imagem: P.wormer / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported.

Espectro Eletromagnético, experimento de Young O Espectro Eletromagnético Estamos imersos num emaranhado de ondas eletromagnéticas, tais como raio x, ondas de rádio, radiação ultravioleta, micro-ondas e luz visível. A maior fonte de radiação eletromagnética é o Sol, sem ele, a vida na Terra seria impossível. Imagem: NASA Goddard Laboratory for Atmospheres / public domain.

Espectro Eletromagnético, experimento de Young

O que diferencia uma onda eletromagnética da

outra é a sua frequência ou seu comprimento de

onda.

Comprimento de onda é a distância entre dois vales consecutivos ou entre duas cristas consecutivas (λ). Imagem: P.wormer / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported.

Espectro Eletromagnético, experimento de Young As ondas eletromagnéticas no vácuo têm a mesma velocidade; modificam sua frequência de acordo com a espécie e, consequentemente, com o comprimento de onda. (3) Imagem: Horst Frank / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported

Espectro Eletromagnético, experimento de Young

Fisicamente, não há intervalos no espectro. Podemos

ter ondas de quaisquer frequências que são idênticas

na sua natureza, diferenciando-se no modo como

podemos captá-las. (4)

Em seguida, vamos aprender um pouco mais sobre

as variações neste espectro!

Espectro Eletromagnético, experimento de Young

Uma antena transmissora submetida a uma corrente

alternada gera ondas de rádio. As ondas de rádio, de

frequência entre 10

4

e 10

7

Hz, são bem refletidas facilmente

pela ionosfera, o que permite que as ondas sejam captadas a

grandes distâncias; elas têm comprimento de onda muito

grandes e podem se difratar. (6)

Espectro Eletromagnético, experimento de Young

Com frequência de  10

8

Hz e comprimento de onda de 1m,

temos ondas de TV, as quais não são refletidas pela ionosfera;

para serem captadas, são necessárias estações repetidoras (

km).

Observe que algumas frequências de TV

podem coincidir com a frequência de FM.

Isso permite algumas vezes captar uma rádio

FM na televisão, ou captar um canal de TV

num aparelho de rádio FM. (7)

Imagem: National Oceanic and Atmospheric Administration / Public Domain.

Espectro Eletromagnético, experimento de Young Assim, as células próximas podem usar uma mesma frequência sem que haja interferência. Uma vez feita a ligação, o usuário pode se deslocar para qualquer ponto que a mudança de uma célula para outra ocorrerá de forma automática. (9) Imagem: Gavigan / GNU Free Documentation License.

Espectro Eletromagnético, experimento de Young

2- Micro-ondas

As micro-ondas são geradas em

válvulas eletrônicas especiais. Sua

vantagem sobre as ondas de radio é

que, devido às altas frequências,

podem carregar mais informações,

já que a quantidade de informação

transmitida é proporcional à

frequência. Ela é uma radiação não

ionizante; seus efeitos são

estritamente térmicos, o que não

altera a estrutura molecular do

material.

Imagem: Pplecke / Public Domain.

Espectro Eletromagnético, experimento de Young 2- O Radar funciona por emissão e reflexão de micro-ondas Imagem: U.S. Air Force / Public Domain.

Espectro Eletromagnético, experimento de Young

3- Infravermelho

Cerca de 60% da radiação emitida pelo Sol situa-se na faixa do infravermelho. Essa radiação é originada da agitação térmica das partículas que constituem os corpos. Em decorrência dessa agitação, as cargas elétricas dos átomos e moléculas oscilam e emitem radiação eletromagnética, geralmente associada a calor. Os raios infravermelhos desempenham um papel muito importante na Natureza. Eles são os responsáveis pela troca de energia térmica através do espaço, inclusive no vácuo. O transporte de energia necessário para a vida, por exemplo, do Sol até à Terra ocorre unicamente através das radiações infravermelhas Imagem: Nevit Dilmen / GNU Free Documentation License.

Espectro Eletromagnético, experimento de Young

4- Luz visível

A luz visível é uma onda eletromagnética que, ao penetrar em nossos olhos, sensibiliza a retina e provoca a sensação visual. Essas ondas, como qualquer outra radiação eletromagnética, são originadas por cargas elétricas oscilantes. Imagem: Horst Frank / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported

Espectro Eletromagnético, experimento de Young No início do século XIX, foi realizada um experiência a respeito da natureza da luz. Descobriu-se que, quando uma onda atravessa duas fendas, as duas partes da onda se curvam, dando origem duas novas ondas, que quando se encontram, sofrem interferência.

Experiência de Young

O físico inglês Thomas Young elaborou uma experiência para provar se isso se aplicava a luz Luz Solar Imagem: Савенок Д. / Creative Commons Attribution 3.0 Unported.