Ondas e Radiação

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Ondas e Radiação 
 
Ondas são formas de propagação de energia que ocorrem sem o transporte de 
matéria. Isso significa que, ao se propagarem, as ondas transmitem energia de um 
ponto a outro, mas não transportam o meio por onde passam. De modo geral, as 
ondas são classificadas em dois grandes grupos: as ondas mecânicas e as ondas 
eletromagnéticas. As ondas mecânicas, como as sonoras, dependem de um meio 
material para se propagar, enquanto as ondas eletromagnéticas, como a luz, não 
necessitam de meio e podem se propagar até mesmo no vácuo. 
 
Toda onda apresenta certas características fundamentais: a frequência, que é o 
número de perturbações (ou ciclos) por unidade de tempo; a amplitude, que 
representa a intensidade ou a altura da onda; o comprimento de onda, que é a 
distância entre duas perturbações consecutivas (duas cristas ou dois vales, por 
exemplo); e a velocidade de propagação, que indica a distância percorrida pela 
perturbação em determinado intervalo de tempo. As ondas não emitem partículas; 
seu funcionamento baseia-se apenas na transferência de energia. 
 
A propagação das ondas pode ocorrer de diferentes formas: tridimensionalmente, 
como acontece com o som no ar; bidimensionalmente, como nas ondas da superfície 
da água; ou unidimensionalmente, como nas vibrações de uma corda esticada. As 
ondas também podem interagir entre si, produzindo interferências. Quando duas 
ondas se combinam de forma a aumentar a amplitude, ocorre uma interferência 
construtiva; quando se anulam parcialmente ou totalmente, ocorre uma 
interferência destrutiva. Um fenômeno importante relacionado às ondas é a 
ressonância, em que um corpo vibrando em sua frequência natural pode ser 
excitado por outra onda de mesma frequência, aumentando sua amplitude. Para 
estudar as ondas de forma mais precisa, utiliza-se a análise espectral de Fourier, 
que decompõe ondas complexas em componentes senoidais simples. 
 
No caso das ondas mecânicas, o exemplo mais clássico é o som. A propagação do 
som ocorre por meio de vibrações que se transmitem entre as partículas do meio, 
como o ar. O som pode ser caracterizado pela sua intensidade (volume), pela sua 
altura (grave ou agudo), pelo timbre (qualidade que diferencia sons semelhantes, 
como a mesma nota emitida por instrumentos diferentes) e também pelo efeito 
Doppler, que é a variação da frequência percebida quando há movimento relativo 
 
entre a fonte sonora e o observador. A audição humana é sensível a frequências 
entre 20 Hz e 20.000 Hz. Já os equipamentos de diagnóstico por imagem que 
utilizam ultrassom operam com frequências muito mais altas, que variam entre 1 e 
20 milhões de Hz. 
 
Já as ondas eletromagnéticas resultam da vibração simultânea de campos elétricos 
e magnéticos. Elas se propagam no vácuo à velocidade da luz (cerca de 300.000 
km/s) e, ao contrário das ondas mecânicas, quando passam por meios mais densos, 
sua velocidade diminui. Um conceito fundamental relacionado às ondas 
eletromagnéticas é o fóton — uma partícula elementar que carrega energia e pode 
se comportar como partícula ou como onda, dependendo da situação. A essa 
dualidade se dá o nome de comportamento dual da luz. O espectro eletromagnético 
compreende todas as faixas de frequências e comprimentos de onda dessas 
radiações, que vão desde as ondas de rádio até os raios gama. 
 
A luz visível, por exemplo, é apenas uma pequena faixa do espectro. Ela também 
pode ser entendida por meio do conceito de cor, que pode ser classificada de duas 
formas: cor-luz, relacionada às ondas monocromáticas (como vermelho ou azul), e 
cor-pigmento, que está ligada à forma como os objetos absorvem e refletem a luz. 
A síntese aditiva de cores (usada em luzes) resulta na formação da luz branca pela 
combinação de várias cores, enquanto a síntese subtrativa (com pigmentos) gera a 
cor preta pela absorção de todas as frequências de luz. Portanto, o preto é ausência 
de luz e o branco é o reflexo de todas as luzes. 
 
Radiação, por sua vez, é um conceito amplo e refere-se a qualquer processo de 
emissão de energia, seja por meio de ondas ou partículas. Estamos expostos à 
radiação constantemente, e ela pode ser utilizada de forma útil, como no 
aquecimento de alimentos, em exames de imagem e em tratamentos de câncer. A 
radiação em si não é boa nem ruim, trata-se de uma ferramenta que deve ser 
compreendida e usada com critério. 
 
Existem dois tipos principais de radiação: ionizante e não ionizante. A radiação 
ionizante é aquela que tem energia suficiente para remover elétrons dos átomos, 
criando íons. Ela pode provocar alterações moleculares e celulares, por isso é 
utilizada com cautela. A ionização pode ocorrer de forma direta, quando partículas 
carregadas colidem com átomos, ou indireta, quando fótons de alta energia geram 
elétrons que provocam a ionização secundária. 
 
 
Um núcleo atômico com excesso de energia é considerado instável e pode liberar 
essa energia na forma de radiação, tornando-se um radionuclídeo. Esses 
radionuclídeos podem ser naturais ou artificiais e possuem uma propriedade 
chamada meia-vida, que é o tempo necessário para que metade de seus átomos se 
desintegram. As principais formas de radiação ionizante são: alfa (com baixa 
penetração, mas alto poder de ionização), beta negativa, raios gama e raios X 
(ambos altamente penetrantes). 
 
A dosimetria é o estudo que avalia a quantidade de radiação absorvida por um 
organismo, sendo fundamental para garantir segurança em procedimentos médicos 
e laboratoriais. A radiossensibilidade das células varia: algumas são muito sensíveis 
(como as células da medula óssea e gônadas), outras são moderadamente sensíveis 
(como o endotélio e os túbulos renais), e algumas são pouco sensíveis (como os 
neurônios e fibras musculares). 
 
A radiação não ionizante inclui tipos como a radiação ultravioleta (UVA, UVB e 
UVC), que pode excitar moléculas sem gerar íons, e também o laser, uma forma 
especial de luz que é monocromática (de uma única cor/frequência), coerente (as 
ondas estão em fase) e colimada (paralela e direcional). O laser tem aplicações 
terapêuticas e cirúrgicas. Por fim, o ultrassom, utilizado amplamente na medicina 
veterinária e humana, é uma onda mecânica de alta frequência e, por isso, também é 
uma forma de radiação não ionizante.