Resumo das Ondas Eletromagnéticas


As ondas eletromagnéticas fazem parte de diversos ramos da ciência e tem enorme utilização prática. Estamos cercados por elas, e até mesmo o calor corporal irradia determinada quantidade de ondas infravermelhas. Por definição, as ondas magnéticas são a resultante da interação entre campos variáveis, com a produção de campos magnéticos e elétricos, que se propagam através de ondas e que possuem propriedades características como as ondas mecânicas, ou seja, retração, reflexão, interferência, difração e transporte de energia. Capazes de se propagar em qualquer meio, inclusive no vácuo, as ondas eletromagnéticas se caracterizam principalmente pela sua alta velocidade, podendo atingir até 300.000 Km/s.

Histórico do estudo das ondas eletromagnéticas

No século 19, James C. Maxwell, notório físico escocês, foi o pioneiro na demonstração prática que a partir da oscilação de determinadas cargas elétricas é possível obter campos magnéticos, que geram campos elétricos. E a partir da variação desses fluxos elétricos, originam-se novos campos magnéticos, e dessa interação resulta o aparecimento de ondas eletromagnéticas. Inspirado pelas leis de Coulomb, Faraday e Ampere, Maxwell relacionou várias equações, que são conhecidas atualmente como as “equações de Maxwell”. Elas permitiram a percepção da existência de ondas eletromagnéticas, e essa percepção inicial só foi comprovada anos mais tarde pelo alemão Heinrich Hertz.

Ondas Eletromagnéticas

Os experimentos de Maxwell concluíram que a velocidade alcançada pelas ondas eletromagnéticas no vácuo era similar a velocidade da luz, o que o levou a deduzir que a própria luz é um tipo de onda eletromagnética. A teoria seria confirmada por Hertz, e colocaria Maxwell como o precursor das teorias sobre o tema.

Definições e características

A partir da observação de ondas como as da luz, por exemplo, constituída de fótons de alta frequência, pode-se entender que a luz não é capaz de atravessar meios sólidos, mas se propaga facilmente no ar ou na água. Portanto, a frequência da onda eletromagnética é determinante para a sua propagação, embora as ondas de rádio ou as infravermelhas sejam essencialmente iguais.

E dentro de uma mesma onda eletromagnética, como a luz, por exemplo, essa variação determinará elementos distintos, como as cores, e portanto, cada cor que é decodificada pelo cérebro humano nada mais é do que um frequência diferente para cada matiz. Da mesma maneira as transmissões de rádio, televisão analógica e telefonia se baseiam na diferenciação da amplitude das ondas para que cada uma ocupe uma determinada faixa sem afetar as demais. Se fossem visíveis, as ondas eletromagnéticas formariam um novelo infindável ao longo da terra.

Dentro da onda, os campos elétricos e magnéticos estão diretamente ligados e variam conjuntamente, em fases. Quando um deles alcança seu pico de intensidade, o outro acompanha o pico, e quando um se anula, o outro da mesma forma. Os dois campos são perpendiculares um em relação ao outro, o que caracteriza a onda eletromagnética como uma onda transversal. Outra característica fundamental é a sua velocidade, que é medida com precisão no vácuo, e é de 3.108 m/s.

As oscilações e variações da propagação das ondas eletromagnéticas se dá essencialmente pelo meio na qual se deseja a propagação. É comum na telefonia via rádio ou celular a existência das conhecidas áreas de sombra, ou seja, regiões em que devido à grande densidade dos materiais, como prédios, paredes e muros, a comunicação fica entrecortada ou ainda impossibilitada. Desta forma se conclui que quanto mais aberto e livre o meio de propagação, maior a velocidade alcançada pela onda.

Como dito anteriormente, as ondas eletromagnéticas estão presentes no cotidiano de todas as pessoas, embora sejam invisíveis em sua grande maioria. Podemos encontrá-las nas emissões via rádio ou televisão analógica, nos aparelhos de micro-ondas que se utilizam nas cozinhas e lares, e ainda nos aparelhos de raio X. Até mesmo os raios solares são ondas eletromagnéticas, que chegam à terra em grande velocidade justamente por se propagarem no vácuo. O estudo das ondas eletromagnéticas, portanto, e o seu desenvolvimento, são vitais para o avanço da ciência e da tecnologia. Einstein, inclusive, se utilizou dos estudos de Maxwell e Hertz para o desenvolvimento de sua teoria da relatividade. Dentre as inúmeras interações entre as ondas e os organismos vivos, a mais clara é a da luz, que é absorvida pelas células da retina e que causam uma sensação visual. Mas em algumas determinadas frequências, sabe-se que elas tem a capacidade de interagir com moléculas dos organismos vivos através da ressonância, ou seja, se ambas as frequências forem iguais, as moléculas captam a oscilação, como acontece na interação do aparelho de micro-ondas com a água que é aquecida pela ação térmica da onda eletromagnética. Num organismo vivo, as ondas do micro-ondas por exemplo, tem o mesmo efeito do que se aplicada sobre um material não orgânico, e os estudos atuais procuram identificar e mensurar os efeitos das ondas eletromagnéticas sobre os organismos vivos.