Fisica 3 - Ramalho-463-465

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 Objetivos
 Relacionar a velocidade 
de propagação de uma 
onda eletromagnética 
com seu comprimento de
onda e sua frequência.
 Conhecer os diversos 
tipos de ondas 
eletromagnéticas e 
suas aplicações.
 Termos e conceitos
• ondas de 
radiofrequência
• micro-ondas
• luz visível
• radiação infravermelha
• radiação ultravioleta
• raios X
• radiação D
Seção 17.2
No endereço eletrônico http://br.geocities.com/saladefisica3/laboratorio/
espectro/espectro.htm (acesso em agosto/2009), você pode identificar o tipo de onda 
eletromagnética de acordo com seu comprimento de onda.
Entre na redeEntre na rede
Espectro eletromagnético
Sabemos que existe uma variação ampla e contínua nos compri-
mentos de onda e fre quên cias das ondas eletromagnéticas. A relação 
entre a velocidade c de propagação de uma onda eletromagnética no 
vácuo, o comprimento de onda H e a frequência f correspondentes é 
dada por:
c 5 Hf
Na figura 2, temos um resumo dos diversos tipos de ondas eletromag-
néticas, cha ma do espectro eletromagnético; as frequências estão em 
hertz e os comprimentos de onda, em me tros.
Analisando esse quadro, observamos que luz, ondas de rádio, raios X 
etc. são nomes dados a certas faixas de frequência e comprimento de 
onda do espectro eletromagnético. Cada nome caracteriza uma faixa, 
na qual as ondas são emitidas e recebidas de um modo determinado. 
A luz, de comprimento de onda em torno de 106 m, pode ser perce-
bida por seu efei to sobre a retina, provocando a sensação da visão; 
mas, para detectar, por exemplo, ondas de rádio, cujo com primento de 
onda varia em torno de 105 m a 101 m, precisamos de equipamentos 
eletrônicos.
 Figura 2. Espectro eletromagnético.
10 102 103 104 105 106 107 108 109 1010 1011 1012 1013 1014 1015 1016 1017 1018 1019 1020 1021 1022
107 106 105 104 103 102 10 1 10−1 10−2 10−3 10−4 10−5 10−6 10−7 10−8 10−9 10−10 10−11 10−12 10−13
f (Hz)
λ (m)
Infravermelho Ultravioleta Raios γ
Luz Raios XMicro-ondas
AM FM TV
Ondas de rádio
Radar
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1 As ondas de radiofrequência (RF)
As ondas utilizadas para a transmissão de sinais de rádio e televisão costumam ser cha­
madas ondas de radiofrequência (RF).
As ondas RF com frequência entre 104 e 107 Hz (ondas curtas de rádio) são muito bem 
refletidas pelas camadas ionizadas da atmosfera superior (ionosfera). Por isso, podem ser 
captadas a grandes distâncias da emissora, como mostra a figura 3. Até meados do século XX, 
a transmissão com ondas curtas foi de grande utilidade, pois possibilitava a comunicação 
rápida entre países muito afastados, como, por exemplo, Brasil e Inglaterra. Com o avanço da 
tecnologia essa importância diminuiu, pois novos meios de comunicação surgiram. No entanto, 
a utilização das ondas curtas de rádio ainda se mantém em algumas situações específicas, 
como na rede de radioamadores.
 Figura 3. As ondas de rádio, devido a reflexões na ionosfera, podem ser transmitidas a grandes distâncias.
Outra característica das ondas de rádio, que as faz extremamente úteis na transmissão 
de informações, é o fato de apresentarem comprimentos de onda de dezenas a milhares de 
metros. Assim, elas podem se difratar com facilidade ao redor de obstáculos de dimensões 
da mesma ordem de grandeza, como árvores, edifícios e mesmo pequenas elevações. Entre­
tanto, as grandes montanhas podem constituir obstáculos intransponíveis. Daí a importância 
de estações repetidoras, que recebem os sinais e os reenviam para pontos que normalmente 
seriam inacessíveis.
As ondas RF para a transmissão de sinais de televisão têm frequências em torno de 108 Hz e 
comprimento de onda de cerca de 1 metro. Essas ondas não são refletidas pela ionosfera. Então, 
para serem captadas a distâncias superiores a 75 km, são necessárias estações repetidoras 
entre a emissora e os locais de recepção. Entretanto, se as distâncias forem muito grandes, 
como na transmissão de um continente a outro, utilizam-se satélites artificiais (fig. 4).
 Figura 4. As ondas de TV podem ser transmitidas de um continente a outro mediante satélites artificiais.
Terra
Satélite
Ionosfera
Terra
Ionosfera
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Pulso
emitido
Pulso
refletido
 Figura 5. Esquema de funcionamento do radar.
A história de outra aplicação importante está ligada ao desenvolvimento do radar. Nos 
primeiros anos de sua aplicação, durante a Segunda Guerra Mundial (década de 1940), os ope­
radores de radar notaram que alimentos colocados nas proximidades do magnétron ficavam 
cozidos. Cientistas, analisando a ocorrência, tiveram a ideia de utilizar essa propriedade em 
atividades culinárias e lançaram, no início da década de 1950, o “forno radar”, que daria origem 
ao forno de micro-ondas, cujo princípio de funcionamento é o seguinte: um magnétron emite 
micro-ondas na faixa de 2.450 MHz, que coincide com a frequência própria de vibração das 
moléculas de água. Essas então entram em ressonância com a radiação e vibram, causando o 
aquecimento do alimento.
A telefonia celular é atualmente a mais importante aplicação das micro-ondas, utilizando 
ondas na faixa de 850 MHz a 2.200 MHz.
2 As micro-ondas
As denominadas micro-ondas são ondas eletromagnéticas com frequência entre 109 
e 1011 Hz, aproximadamente, e comprimentos de onda entre 1 m e 1 mm. Existem inúmeras 
aplicações dessas ondas, entre as quais se destacam os telefones celulares, o forno de 
micro-ondas e o radar. Entretanto, as faixas de micro-ondas são específicas para cada uma 
dessas aplicações.
As micro-ondas na faixa de 300 MHz a 300 GHz, denominadas ondas de radar, são utilizadas 
na detecção de aviões, navios e outros veículos.
O radar é constituído basicamente de uma válvula emissora de micro-ondas (o magnétron) e 
um receptor. Ambos estão no foco de uma superfície parabólica. O magnétron emite um pulso 
de micro-ondas que é refletido pela superfície e, em seguida, pela aeronave. O receptor capta 
a onda refletida pelo avião e pela superfície parabólica (fig. 5). A medida do intervalo de tempo 
entre a emissão do pulso e sua recepção possibilita a localização da aeronave.
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