Espectro eletromagnético é uma escala na qual estão distribuídas todas as frequências de ondas eletromagnéticas, visíveis e não visíveis. Ao todo, estão representadas 7 tipos de ondas diferentes que se propagam à velocidade da luz e, em sua maioria, são invisíveis a olho nu.
Essas ondas eletromagnéticas são aquelas que se propagam sem a necessidade da presença de um meio material e podem atuar com uma velocidade máxima de até 300.000 km por segundo.
Em síntese, os principais tipos de ondas são as ondas de rádio, micro-ondas, infravermelho, luz visível, ultravioleta, raios-x e raios gama.
Conheça abaixo para que serve o espectro eletromagnético e quais são os tipos de onda que fazem parte do conjunto, assim como sua frequência e comprimento.
Espectro eletromagnético: frequência e comprimento
O espectro magnético é organizado de acordo com a frequência de cada tipo de onda, em ordem crescente. Dessa forma, o início é composto pelas ondas de rádio e o fim da estrutura pela radiação gama.
A frequência de uma onda corresponde à quantidade de oscilações que o seu campo magnético é capaz de fazer a cada segundo, sendo que ondas com maiores frequências simbolizam, obviamente, uma maior carga de energia.
Contudo, como é feito o cálculo dessa frequência? De acordo com a teoria ondulatória, ela é determinada pela divisão entre a velocidade de propagação, isto é, a velocidade da luz no vácuo (v), e o comprimento de onda (λ).
Espectro eletromagnético visível
A faixa de ondas perceptíveis a olho nu, que varia de 400 a 700 nm, é chamada de espectro visível e corresponde às cores mais comuns do nosso dia a dia, cujas frequências estão situadas entre o infravermelho (menor que a luz vermelha) e o ultravioleta (maior que a luz violeta).
Em ordem crescente de frequência e decrescente de comprimento, temos o vermelho, laranja, amarelo, verde, ciano, azul e violeta.
Para a Física, entretanto, as cores que enxergamos tratam-se de fenômenos fisiológicos, isto é, ligados à interpretação do cérebro e à capacidade dos corpos de captarem ou refletirem a luz emitida pelas ondas.
Segundo essa perspectiva, o olho humano contém dois tipos de células fotorreceptoras que conseguem distinguir todos os sinais luminosos que conhecemos.
Assim, os cones representam a visão em cores (três tipos que percebem três cores diferentes), enquanto os bastonetes são capazes de perceber o movimento e as imagens em preto e branco.
Espectro eletromagnético: os tipos de radiação
A seguir, conheça as principais radiações que se encontram nesse conjunto de ondas e suas características.
Ondas de rádio
O rádio é um meio de comunicação presente na vida de milhões de pessoas pelo mundo. Mesmo com a popularização da internet e dos dispositivos móveis, há ainda quem prefira ouvir seu programa de música/informação favorito utilizando esse aparelho. Mas você sabe como é possível que isso ocorra?
Então, isso se deve às ondas de rádio, tipo de oscilação energética com frequência mínima de 3000 GHz e localizada através de radares.
Nesse conjunto, ela fica em uma das extremidades do espectro e possui a mais baixa frequência e, em contrapartida, o mais longo comprimento de onda, que vai de 1 mm (10-3 m) até 100 km.
Ademais, a primeira pessoa a alcançar a transmissão de dados por meio desse tipo de radiação, abrindo espaço para a criação do rádio e do telefone, foi o cientista brasileiro Roberto Landell de Moura.
Micro-ondas
Por sua vez, um outro utensílio bastante utilizado nas residências brasileiras, que serve para aquecer alimentos, também diz respeito a um tipo de onda presente nesse mesmo espectro.
Dentro do espectro eletromagnético, as micro-ondas são as ondas radioativas que apresentam comprimento e frequência localizados entre as ondas de rádio e a onda infravermelha. Os comprimentos estendem-se entre 1 m e 1 mm ou 300 GHz e 300 MHz, respectivamente.
O aparelho de micro-ondas domiciliar funciona da seguinte maneira: as moléculas de água dos alimentos entram em ressonância com as micro-ondas liberadas pelo magnetron do forno. Sendo assim, é justamente essa agitação dos componentes alimentares que acaba gerando o aquecimento.
Elas também são utilizadas em roteadores wi-fi, comunicação com satélites e observações astronômicas.
Infravermelho
Um pouco mais localizada ao centro do espectro está a radiação infravermelha. Ela está situada ao lado da luz visível, com uma frequência entre 300 GHz e 430 Thz. Portanto, é invisível ao olho humano.
Todo objeto que troque calor com o ambiente libera onda infravermelha. Desse modo, ela pode ser usada para aquecer, movimentando as moléculas de um corpo, para esquentar ambientes, cozinhar alimentos e também em sistemas de monitoramento, controles remotos e câmeras de visão térmica.
Ultravioleta
Esse conjunto radioativo contém ondas que se localizam entre as frequências da luz visível (maiores) e dos raios-X (menores). Além de contarem com três subdivisões relativas ao comprimento da onda, que varia de 1 a 380 nm, a radiação ultravioleta se faz presente sobretudo nos raios solares.
Sendo assim, os raios ultravioleta se dividem em UV-A (de 320 a 400 nm), UV-B (de 280 a 320 nm) e UV-C (de 1 a 280 nm). Apesar disso, a superfície terrestre conta com a exposição de raios de maioria UV-A (mais inofensivos) e minoria UV-B (danosos, que causam queimaduras e doenças de pele). O UV-C é barrado pela atmosfera.
Mas para que eles servem? Essa radiação é responsável por estimular a produção de melanina no corpo, substância que produz o bronzeamento artificial. Ademais, ela se faz presente nas lâmpadas fluorescentes e nos tratamentos de combate ao câncer.
Raios-X
Provavelmente, você associe essa definição à realização de exames médicos. Pois bem, devido a alta capacidade de penetração, esse tipo de radiação é amplamente utilizado em exames de imagem, para verificar o estado dos ossos e músculos. Alguns exemplos são a tomografia e a radiografia.
Além disso, eles também compõem o tratamento de câncer denominado radioterapia, para destruir as células cancerígenas ou impedir que elas aumentem. Isso se deve a técnica da radiação ionizante, que interfere diretamente nas células.
Sua frequência varia entre 3×1016 Hz e 3×10 19 Hz, com comprimentos de onda mínimos entre 0,01 nm e 10 nm.
Raios gama
Os raios gama, entre os pertencentes ao espectro eletromagnético, são aqueles que contém a mais alta frequência, entre 1019 Hz e 1024 Hz.
Elas são produzidas por transições nucleares, isto é, pela aniquilação entre pares de partículas e antipartículas e também em fenômenos astronômicos grandiosos, como colisões de estrelas e erupções solares.
Essa grande força radioativa carrega uma quantidade expressiva de energia, que é capaz de atravessar paredes de concreto, causando danos irreversíveis a tudo que estiver por perto.
Apesar disso, a medicina nuclear utiliza bastante esse tipo de radioatividade, sobretudo para tratar o câncer e em cirurgias complexas.
Você sabia?
Em setembro de 1987, o Brasil ficou marcado por uma tragédia que marcaria o país. Ocorria em Goiânia (G0) o que foi considerado, até hoje, o maior acidente radioativo da história.
Tudo teve início quando dois catadores de lixo entraram em uma clínica abandonada e passaram a desmontar uma máquina que lhes chamou a atenção. A tal máquina era utilizada em tratamentos de radioterapia para o tratamento contra o câncer e, portanto, extremamente radioativa.
Dentro dela, havia um cilindro que comportava 19 gramas de césio-137, que foi exposto após a abertura da máquina e chamou a atenção de toda a vizinhança ao redor do ferro velho para o qual foi vendida a cápsula.
O resultado foi que várias pessoas, entre parentes, vizinhos e conhecidos de Devair Pereira, dono do ferro velho, ficaram encantados com aquele pó azul que emanava da cápsula. Algumas chegaram até a passar no corpo, pensando ser uma substância valiosa.
Posteriormente, surgiram sintomas como diarreia, vômitos e queda de cabelo, associados ao início de uma intoxicação alimentar. Após a suspeita, o cilindro foi levado a uma unidade de saúde, que constatou a contaminação através da contribuição do físico Walter Mendes.
Ao todo, quatro pessoas morreram. Ademais, mais de 110 mil pessoas foram examinadas e 250 foram intensamente afetadas, que passaram a receber uma pensão vitalícia do governo local.
Atualmente, estima-se que mais de 2000 pessoas tenham direito a esses pagamentos.
Gostou do tema de hoje? Então, confira também o que são raios gama.
Fontes: Brasil Escola, Toda Matéria, Brasil Escola, BBC News Brasil
Imagens: Eyecolors, Ensino à distância, Mundo Educação, Resumo escolar, Casa Prática Qualitá, Casaca, Diário de Petrópolis, STAR Telerradiologia
