A Eq. 13-5 aplica-se a todos os tipos de ondas periódicas, inclusive às ondas eletromagnéticas, como as ondas de luz e as microondas, que se deslocam a
no vácuo. (a) O intervalo de comprimentos de onda da luz, para o qual o olho humano é sensível, é cerca de
a
. Quais são as frequiências que coitrespondem a estes comprimentos de onda? (b) Achar a freqüência de uma microonda que tem o comprimento de onda de 3 cm .
Passo 1
Vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos duas partes relacionadas às ondas eletromagnéticas, especificamente luz visível e micro-ondas. A matéria envolvida aqui é a relação entre velocidade, comprimento de onda e frequência das ondas, que usamos na equação
. Para resolver, vamos precisar saber a velocidade da luz no vácuo e os comprimentos de onda fornecidos na questão.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar a equação das ondas:
, onde:
-
é a velocidade da onda, -
é o comprimento de onda, -
é a frequência.
Queremos encontrar a frequência (
), então podemos rearranjar a equação para
.
Passo 3
Parte (a)
Nos foi dado que a velocidade da luz no vácuo é
, e os comprimentos de onda da luz visível variam de
a
.
Vamos calcular a frequência para os dois extremos desse intervalo.
Frequência para
:
Vamos fazer a conta:
Frequência para
:
Fazendo a conta:
Passo 4
Parte (b)
Agora, queremos encontrar a frequência de uma microonda com comprimento de onda de 3 cm. Primeiro, precisamos converter 3 cm para metros:
Usando a mesma equação das ondas:
Calculando:
Resposta
(a) As frequências correspondentes aos comprimentos de onda de
a
são aproximadamente
a
.
(b) A frequência de uma microonda com comprimento de onda de 3 cm é
.