O que são ondas eletromagnéticas sua velocidade pode virar no vácuo?

Por vários dias consecutivos, naquele novembro de 1888, os universitários da Escola Superior Técnica de Karlsruhe deram com a cara na porta no laboratório de física. O professor Heinrich Hertz, de 31 anos, estava ocupado com seus experimentos, mal tinha tempo para comer e dormir.

Em 1865, o matemático inglês James Maxwell conseguira provar, no papel, a existência das ondas eletromagnéticas. Mas só 23 anos mais tarde, outro estudioso provaria que luz e eletricidade são a mesma coisa, já que ondas eletromagnéticas podem ser refletidas, quebradas e polarizadas da mesma forma que a luz.

Escuridão absoluta

Por trás das janelas constantemente fechadas da sala de experimentos, Heinrich Rudolf Hertz construiu um transmissor de ondas. Ele nascera em 1854 em Hamburgo, filho de um famoso advogado. No dia 29 de novembro de 1888, na escuridão absoluta, pôde finalmente ver uma faísca microscópica e concluiu que era eletricidade.

Em sua série de experimentos, determinou a frequência e o tempo de propagação das ondas eletromagnéticas, concluindo que "elas se propagam através do éter, na mesma velocidade da luz, e as oscilações ocorrem no sentido transversal ao da propagação, como uma onda luminosa, sendo esta um fenômeno magnético".

Ocupado com suas experiências e completamente dedicado à ciência, Hertz não se preocupou em ganhar dinheiro com a descoberta. Já na distante Bolonha, Guglielmo Marconi, então com 20 anos, leu um relatório de Hertz sobre seu trabalho e teve a genial idéia de aproveitar a descoberta na transmissão de notícias, sem usar fios.

A um triz do telégrafo

Até aí, as informações só podiam ser transmitidas com o auxílio de cabos, isto é, não havia telégrafo para outros continentes, nem navios podiam enviar mensagens de socorro do alto-mar. Marconi montou um laboratório em casa e dois anos depois conseguiu acionar uma campainha a nove metros de distância.

Pouco mais tarde, conseguiu transmitir um sinal ao irmão, que se encontrava a dois quilômetros. Estava provado que as ondas eletromagnéticas atravessam paredes, montanhas, até a escuridão, invisíveis e misteriosas.

A partir daí, sucederam-se várias invenções baseadas no mesmo princípio. Em 1901, foi recebida no Canadá uma mensagem enviada da Inglaterra, a 3.600 quilômetros de distância. O próprio Hertz, entretanto, não conseguiu mais colher os louros de sua fama, como as ondas batizadas com seu nome. Ele faleceu em 1º de janeiro de 1894 em Bonn, aos 37 anos de idade, vítima de uma septicemia.

______________

A Deutsche Welle é a emissora internacional da Alemanha e produz jornalismo independente em 30 idiomas. Siga-nos no Facebook | Twitter | YouTube 

| App | Instagram | Newsletter

Em termos sintéticos, a contribuição de Maxwell para a lei de Ampère expressa o fato que um campo elétrico variável no tempo gera um campo magnético e a lei de Faraday expressa o fato que um campo magnético variável no tempo gera um campo elétrico.

Então, é concebível que existam entidades físicas em que um campo elétrico variável gere um campo magnético também variável e este, por sua vez, gere um campo elétrico variável e assim sucessiva e continuamente. Estas entidades físicas existem realmente e são as ondas eletromagnéticas.

Em termos mais rigorosos, as equações clássicas de Maxwell, que governam o campo eletromagnético, aplicadas a uma região do espaço em que não existem cargas elétricas livres nem correntes elétricas, admitem uma solução ondulatória, com o campo elétrico E e o campo magnético B variando harmonicamente, um perpendicular ao outro e, ambos, perpendiculares à direção de propagação, definida pelo vetor c, que representa a velocidade da onda.

O módulo da velocidade de propagação das ondas eletromagnéticas no vácuo é tomado, por definição, como sendo exatamente:

• c = 299 792 458 m/s

O espectro das ondas eletromagnéticas é contínuo, isto é, existem ondas eletromagnéticas de todos os comprimentos de onda ou de todas as freqüências. É usual dividir o espectro em faixas com limites mais ou menos precisos e, a cada faixa, atribuir um nome especial.

A retina do olho humano é sensível às ondas eletromagnéticas com comprimentos de onda no intervalo aproximado de 0,4 x 10−6 m até 0,8 x 10−6 m. Por isso, essas ondas eletromagnéticas recebem, coletivamente, o nome de luz. Esses números não são absolutos porque diferentes pessoas têm retinas com diferentes sensibilidades e a mesma pessoa tem sensibilidade diferente conforme a idade e o estado de saúde de modo geral.

As principais faixas (ou regiões) do espectro eletromagnético são: raios gama, raios x, ultravioleta, luz, infravermelho, microondas, TV e ondas de rádio FM, ondas curtas, AM e ondas longas.

As ondas eletromagnéticas podem se propagar no vácuo e também num meio material. Contudo, um meio material pode ser opaco para ondas eletromagnéticas numa faixa do espectro e transparente para ondas eletromagnéticas em outra faixa. O vidro comum, por exemplo, é transparente à luz (radiação eletromagnética visível) e opaco às ondas da faixa do infravermelho.

Além da energia ∈, as ondas eletromagnéticas transportam momentum p e massa m, dados respectivamente por:

p = ∈/c

m = ∈/c2

No modelo corpuscular, a radiação eletromagnética é tratada não como uma onda, mas como um conjunto de partículas (os fótons), cada qual com uma energia dada por:

∈ = hf = hc/λ

em que f representa a freqüência e λ, o comprimento de onda da radiação eletromagnética e h, a constante de Planck.

Leis do Eletromagnetismo

Divulgue este conteúdo:

https://ufsm.br/r-450-670

O que são ondas eletromagnéticas sua velocidade pode variar no vácuo?

Qual e a velocidade das ondas eletromagnéticas no vácuo?

Por que as ondas eletromagnéticas podem se propagar no vácuo?

O que as ondas eletromagnéticas têm em comum no vácuo?