O que é radiação eletromagnética:
A radiação eletromagnética é uma forma de energia emitida pelo movimento de partículas carregadas. É o resultado da propagação de ondas eletromagnéticas, afastando-se de sua fonte de origem, como um fluxo de fótons.
Classificação do espectro de radiação eletromagnética
Toda radiação eletromagnética compõe o espectro eletromagnético, que é classificado de acordo com as características das ondas que o compõem:
Ondas de rádio
As ondas de rádio são um tipo de radiação eletromagnética com comprimentos de onda no espectro eletromagnético maiores do que a luz infravermelha. Tem frequências entre 300 gigahertz (GHz) e 3 kilohertz (kHz), comprimentos de onda entre 1 mm e 100 km e viaja à velocidade da luz.
Ondas de rádio artificiais são usadas para comunicações, radares e outros sistemas de navegação, comunicações por satélite e redes de computadores.
Microondas
As microondas usadas em fornos para aquecer alimentos são ondas de 2,45 GHz que são produzidas pela aceleração dos elétrons. Essas microondas induzem um campo elétrico no forno, onde as moléculas de água e outros componentes do alimento, tentando se orientar nesse campo elétrico, absorvem energia e aumentam sua temperatura.
O Sol emite radiação de microondas, que é bloqueada pela atmosfera da Terra. Radiação cósmica de fundo em micro-ondas (CMBR) Radiaton de fundo de micro-ondas cósmico) é a radiação de microondas que se espalha pelo Universo e é uma das bases que sustentam a teoria da origem do Universo pela grande explosão ou teoria do Big Bang.
Luz infravermelha
A luz infravermelha é a radiação eletromagnética com comprimentos de onda maiores que a luz visível: entre 0,74 µm e 1 mm. A frequência dessa radiação está entre 300 GHz e 400 terahertz (THz). Essas radiações incluem a maior parte da radiação térmica emitida por objetos. A luz infravermelha emitida pelo Sol corresponde a 49% do aquecimento da Terra.
Luz visível
A luz é a radiação eletromagnética que os humanos percebem com o sentido da visão. Os comprimentos de onda da luz visível estão entre 390 e 750 nm, e cada cor espectral está localizada em uma faixa estreita de comprimentos.
| Cor | Comprimento de onda |
|---|---|
| roxo | 380-450 nm |
| Azul | 450-495 nm |
| Verde | 495-570 nm |
| Amarelo | 570-590 nm |
| laranja | 590-620 nm |
| vermelho | 620-750 nm |
Luz ultravioleta
A luz ultravioleta (UV) é uma radiação eletromagnética que recebe esse nome porque tem frequências de onda maiores do que a cor que os humanos identificam como violeta. É encontrado na faixa de comprimento de onda entre 10 e 400 nm e com energia de fótons entre 3 elétron-Volt (eV) e 124 eV. A luz ultravioleta é invisível para os humanos, mas muitos animais, como insetos e pássaros, podem percebê-la.
A radiação UV solar é comumente dividida em três categorias, da energia mais baixa à mais alta:
- UV-A: comprimento de onda entre 320-400 nm
- UV-B: comprimento de onda entre 290-320 nm
- UV-C: comprimento de onda entre 220-290 nm.
A maior parte da radiação UV solar que chega à Terra é UV-A, a outra radiação é absorvida pelo ozônio na atmosfera.
Raios-X
Os raios X são radiações eletromagnéticas de energia superior à radiação UV e de comprimento de onda mais curto, entre 0,01 e 10 nm. Eles foram descobertos por Wilhelm Röntgen no final do século XIX.
Raios gama
Os raios gama são a radiação eletromagnética com maior energia, acima de 100 keV, com comprimento de onda menor que 10 picômetros (1 x 10-13 m). Eles são emitidos pelo núcleo e ocorrem naturalmente em radioisótopos.
Efeitos da radiação eletromagnética
O ser humano está rodeado por uma radiação que vem de fora, da qual só temos consciência da radiação que percebemos através dos sentidos: como a luz e o calor.
A radiação pode ser classificada em ionizante e não ionizante, dependendo de sua capacidade de ionizar as substâncias por onde passam. Desta forma, os raios gama são ionizantes devido ao seu alto nível de energia, enquanto as ondas de rádio são não ionizantes.
A maior parte da radiação ultravioleta não é ionizante, mas toda radiação ultravioleta tem efeitos prejudiciais sobre a matéria orgânica. Isso se deve ao poder do fóton UV de alterar as ligações químicas nas moléculas.
Uma alta dose de raios-X em um curto período de tempo causa o enjoo da radiação, enquanto doses baixas aumentam o risco de câncer por radiação.
Aplicações de radiação eletromagnética
A ação da radiação eletromagnética é essencial para a vida no planeta Terra. A sociedade como a conhecemos hoje é baseada no uso tecnológico que damos à radiação eletromagnética.
A rádio
As ondas de rádio AM são usadas em transmissões de sinais de rádio comerciais na freqüência de 540 a 1600 kHz. O método para colocar a informação nessas ondas é o de amplitude modulada, por isso é denominado AM. Uma onda portadora que tem a frequência básica da estação de rádio (por exemplo 1450 kHz) varia ou é modulada em amplitude por um sinal de áudio. A onda resultante tem uma frequência constante enquanto a amplitude varia.
As ondas de rádio FM variam de 88 a 108 MHz e, ao contrário das estações AM, o método de transmissão nas estações FM é por modulação de frequência. Nesse caso, a onda portadora de informação mantém sua amplitude constante, mas a frequência varia. Portanto, duas estações de rádio FM não podem estar a menos de 0,020 MHz uma da outra.
Diagnóstico e terapia
A medicina é uma das áreas que mais se beneficia com o uso de tecnologias baseadas em radiação eletromagnética. Em doses baixas, os raios X são eficazes para fazer radiografias, onde os tecidos moles podem ser distinguidos dos tecidos duros. Por outro lado, a capacidade ionizante dos raios X é usada no tratamento do câncer para matar células malignas na radioterapia.
Comunicações sem fio
As tecnologias sem fio mais comuns usam sinais de rádio ou infravermelho; com ondas infravermelhas, as distâncias são curtas (controle remoto da televisão), enquanto as ondas de rádio alcançam grandes distâncias.
Termografia
Por meio do infravermelho, a temperatura dos objetos pode ser determinada. A termografia é a tecnologia que permite que a temperatura dos objetos seja determinada remotamente por meio da radiação infravermelha. Essa tecnologia é amplamente utilizada na área militar e industrial.
O radar
O radar, desenvolvido na segunda guerra mundial, é uma aplicação comum de microondas. Ao detectar ecos de microondas, os sistemas de radar podem determinar as distâncias dos objetos.
- Eletromagnetismo
- Onda eletromagnética.
