As ondas eletromagnéticas, nas quais se incluem as ondas de rádio, possuem uma natureza completamente diferente das ondas sonoras.
Estas ondas, além de terem uma velocidade muito maior, não precisam de meio material para se propagar.
As ondas eletromagnéticas não precisam de meio material para se propagar, o que significa que podem se propagar inclusive no vácuo.
As ondas eletromagnéticas são produzidas por cargas elétricas que oscilam ou vibram em torno de uma determinada posição conforme explicaremos a seguir.
Tomamos para as nossas explicações apenas uma carga elétrica como exemplo.
Veja, entretanto, que as mesmas explicações valem também para uma grande quantidade de cargas em movimento como, por exemplo, as que formam uma corrente num fio.
Se tivermos então uma carga elétrica em repouso (parada) em sua volta manifesta-se apenas um campo elétrico, conforme mostra a figura 1.
Se esta carga sair da posição de repouso, deslocando-se rapidamente para uma outra posição, conforme mostra a figura 2, as linhas de força do campo elétrico se contraem, e ao mesmo tempo aparece um campo magnético cujas linhas de força envolvem a trajetória da carga.
No momento em que a carga chegar à nova posição de repouso em B, as linhas do campo magnético se contraem e ao mesmo tempo expande-se o campo elétrico em torno da nova posição da carga.
Observe que a energia que estava armazenada no campo elétrico da carga em repouso, quando ela se movimenta passa para o campo magnético.
Agora, supondo que a carga volte a sua posição inicial em A, temos novamente a contração das linhas do campo elétrico com a expansão do campo magnético, conforme mostra a figura 3.
Se a carga elétrica oscilar rapidamente, passando da posição A para B e depois voltando para A num processo ritmado, teremos a produção de uma perturbação tanto de origem elétrica como magnética,.
Essa perturbação se propaga pelo espaço a uma velocidade de 300 000 quilômetros por segundo.
Dizemos que se trata de uma onda eletromagnética e ela transporta energia através do espaço, não precisando de suporte material, ou seja, pode propagar-se no vácuo.
As ondas eletromagnéticas podem ter frequências tão baixas como alguns hertz.
É o caso das ondas produzidas pelas cargas que oscilam dentro dos fios da nossa instalação elétrica mas que não se propagam a grandes distâncias, mais altas como as usadas pelo rádio (AM e FM), televisão e radar e de altíssimas frequências como as que formam a radiação infravermelha, a luz visível e a luz ultravioleta.
Fazendo com que as cargas oscilem em condutores propriamente dimensionados, denominados “antenas”, conseguimos com que as ondas eletromagnéticas sejam irradiadas pelo espaço com grande eficiência e até mesmo em direções escolhidas.
Podemos usar essas ondas para transportar informações, fato que é a base dos sistemas modernos de telecomunicações que fazem uso das ondas de rádio.
Estas ondas podem ter milhões ou mesmo bilhões de vibrações por segundo o que é medido em megahertz e gigahertz (MHz ou GHz).
A própria vibração dos átomos, que possuem cargas elétricas, ou dos elétrons em suas órbitas faz com que a matéria emita ondas eletromagnéticas de curtíssimo comprimento de onda como a radiação infravermelha e a própria luz.
Na figura 4 representamos o espectro eletromagnético, ou seja, um gráfico em que aparecem as principais frequências das ondas eletromagnéticas e onde são usadas.
Observe que acima de determinado valor, as ondas já resultam numa forma de radiação que sentimos na forma de calor que são os raios infravermelhos, para depois, numa frequência muito mais alta, serem capazes de impressionar nossos olhos: é a luz visível.
Acima da luz visível temos os raios ultravioleta, raios X e raios gama. Finalmente temos as mais penetrantes de todas as formas de radiação eletromagnética que são os raios cósmicos.
As diferentes frequências desta faixa podem ser distinguidas pelos nossos olhos nos dando a sensação das cores, conforme mostra a figura 5.
Assim, o vermelho corresponde a uma luz de frequência mais baixa que o azul, ou seja, de maior comprimento de onda.
Para medir os comprimentos de onda das ondas eletromagnéticas de menor frequência usamos unidades comuns como o metro e até mesmo o centímetro. No entanto, para as ondas de frequências muito altas, como as da luz, é comum usarmos outras unidades como o nm (nanometro) que equivale a 10-9 metros e o Angstron (A) que equivale a 10 -8 metros.
As ondas de frequências mais altas, acima das denominadas ondas de rádio, são estudadas na óptica e suas ramificações como, por exemplo, a optoeletrônica.
Do livro “Curso de Eletrônica – Eletrônica Básica” de Newton C. Braga
Ver também:
• Espectro (35)
• Antena (4)
• Comprimento de onda (13)
• Luz (34)
