Ondas Eletromagnéticas

As ondas são pulsos energéticos que se propagam no espaço transportando energia. Elas podem ser de dois tipos:

Ondas mecânicas: quando precisam de um meio material para se propagar; e

Ondas eletromagnéticas: que podem se propagar no vácuo. São exemplos dessas ondas: as ondas de rádio, de TV, celulares, internet, ultrassons, micro-ondas, raios x, etc.

As ondas eletromagnéticas foram descritas matematicamente pelo físico escocês James Clerk Maxwell no século XIX. Ele se baseou nas equações dos cientistas: Coulomb, Ampere, Gauss e Faraday, dando a elas uma nova visão e formando um conjunto de quatro equações que demonstram a interação entre o campo elétrico e campo magnético e suas relações com a voltagem e a corrente elétrica. Estas equações passaram a ser conhecidas como equações de Maxwell e são a base do eletromagnetismo. Maxwell também provou que a luz é uma onda eletromagnética e que todas as ondas eletromagnéticas se propagam no vácuo com a velocidade da luz (c = 3.10⁸ m/s). Todas estas contribuições, o tornaram tão importante para o eletromagnetismo, quanto Isaac Newton é para a mecânica.

Propriedades das ondas eletromagnéticas

Algumas propriedades podem ser observadas em todos as ondas eletromagnéticas, independente da forma como estas ondas foram criadas, são elas:

• Os campos elétrico e magnético são perpendiculares à direção de propagação da onda;
• O campo elétrico é perpendicular ao campo magnético;
• Os campos variam sempre na mesma frequência e estão em fase.

Observe na figura abaixo o comportamento dos campos elétrico e magnético nestas ondas:

A figura mostra a direção do campo magnético, do campo elétrico e da propagação da onda eletromagnética

Veja que enquanto o campo magnético (B) se propaga na direção z, o campo elétrico (E) se propaga na direção y. Já a onda segue na direção x todas perpendiculares entre si.

As ondas eletromagnéticas, assim como todas as ondas, são caracterizadas por três grandezas, são elas:

• Período: é o tempo que a onda leva para percorrer um ciclo;
• Frequência: é o número de ciclos por unidade de tempo, sendo a unidade de medida mais conhecida o Hertz, que corresponde a um ciclo por segundo;
• Fase: representa o avanço ou atraso da onda em relação ao ponto de origem.

O espectro eletromagnético

No espectro eletromagnético podemos encontrar o intervalo completo de todas os possíveis comprimentos de onda de radiação eletromagnética. Nele estão representadas as ondas de rádio de grandes comprimentos de onda, e consequentemente baixas frequências, até os raios gama, que possuem altíssima energia e frequência. Observe na figura abaixo o espectro eletromagnético:

O espectro eletromagnético representa todos os comprimentos de ondas existentes