Onda Eletromagnética
Seja um campo elétrico de uma onda eletromagnética que obedece à equação
. © Quais são a frequência, o comprimento de onda e o período da onda? Essa luz é visível aos seres humanos?
Seja um campo elétrico de uma onda eletromagnética que obedece à equação
Passo 1
Vamos lá! O enunciado nos dá uma equação para o campo elétrico de uma onda eletromagnética:
Nosso objetivo é encontrar três coisas: a frequência (
), o comprimento de onda (
) e o período (
) dessa onda. Além disso, queremos saber se essa luz é visível para os seres humanos. Para resolver isso, vamos usar conceitos básicos de ondas eletromagnéticas, especialmente as relações entre frequência, comprimento de onda e velocidade da luz.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar os termos da equação que nos interessam. A equação geral de uma onda eletromagnética pode ser escrita como:
Onde:
-
é a amplitude do campo elétrico. -
é o número de onda, relacionado ao comprimento de onda. -
é a frequência angular, relacionada à frequência e ao período.
Comparando com a nossa equação:
Passo 3
Vamos encontrar a frequência (
). A relação entre a frequência angular (
) e a frequência (
) é:
Então, isolando
:
Passo 4
Agora, vamos determinar o comprimento de onda (
). A relação entre o número de onda (
) e o comprimento de onda é:
Isolando
:
Passo 5
Por fim, vamos calcular o período (
). O período é o inverso da frequência:
Passo 6
Agora, vamos verificar se essa luz é visível para os seres humanos. A luz visível tem comprimentos de onda aproximadamente entre 380 nm (violeta) e 750 nm (vermelho). Como encontramos que
, isso está abaixo do intervalo visível, entrando na faixa do ultravioleta próximo, que não é visível aos olhos humanos.
Resposta
A onda tem uma frequência de aproximadamente
, um comprimento de onda de
e um período de
. Essa luz não é visível aos seres humanos.