Radiação Eletromagnética

Definição

Radiação constituída por ondas eletromagnéticas, incluindo ondas de rádio, infravermelho, luz visível, raios ultravioleta, raios-x e raios gama.

O que é Radiação Eletromagnética?

A radiação eletromagnética é um termo usado para descrever um fluxo de partículas que absorvem energia que viaja para fora de uma fonte eletromagnética.

A energia nestes fluxos pode variar amplamente no poder e é medida pelo espectro eletromagnético. Este tipo de radiação pode ser benéfico, inofensivo ou extremamente perigoso para os seres humanos, dependendo da fonte, nível de radiação e duração da exposição.

Existem fontes naturais e artificiais de radiação eletromagnética.

O sol, por exemplo, é uma fonte intensa de radiação que pode ter efeitos positivos e negativos sobre os seres vivos. O Sol também produz fluxos eletromagnéticos visíveis e invisíveis. Os raios ultravioleta do sol são invisíveis e causam queimaduras solares e câncer de pele se ocorrer uma sobreposição.

Um arco-íris, no entanto, é uma parte visível e inofensiva do efeito eletromagnético causado pelo Sol, pois os olhos humanos detectam os comprimentos de onda visíveis da luz como cores diferentes.

As fontes artificiais de radiação eletromagnética incluem raios-X, ondas de rádio e microondas, embora existam algumas fontes naturais.

Microondas e ondas de rádio são usadas pelos seres humanos para alimentar máquinas e aumentar as habilidades de comunicação.

Os telefones celulares, rádios, fornos de microondas e todos os radares criam radiações eletromagnéticas.

Isso levou a alguma preocupação de que a crescente prevalência de dispositivos eletromagnéticos levará a grandes aumentos nas doenças causadas por radiação, como o câncer. Até o momento, poucos estudos sugerem que a exposição a dispositivos domésticos é forte o suficiente para causar mutação genética ou câncer.

Os cientistas dividem a radiação eletromagnética em dois tipos, não ionizantes e ionizantes.

As variedades não ionizantes incluem radiação visível, radiação infravermelha e a maioria dos tipos de radiação de baixa energia, como rádio e microondas. A exposição excessiva a radiações não ionizantes pode causar queimaduras na pele, mas é pouco provável que cause mutação genética ou altere a estrutura celular.

A radiação ionizante, como a utilizada nos tratamentos contra o câncer, é constituída por comprimentos de onda de alta energia e pode realmente alterar ou mutar o DNA. Embora isso possa ser usado para tratar doenças que afetam células como câncer, também pode causar danos celulares graves e possivelmente fatais, levando a defeitos de nascimento ou doença de radiação.

O poder contido na radiação eletromagnética pode ser útil e destrutivo para os seres humanos. Embora tenha se tornado uma parte vital da tecnologia, também continua a ser uma enorme responsabilidade para a saúde humana. A exposição excessiva à radiação, seja em uma dose aguda ou em uma ingestão lenta e contínua, pode levar rapidamente a doença e até a morte dolorosa. No entanto, como este tipo de radiação também é uma parte natural do ambiente humano, a exposição a alguma radiação é inevitável.

A radiação eletromagnética

A radiação eletromagnética, na física clássica, é o fluxo de energia na velocidade universal da luz através do espaço livre ou através de um meio material na forma dos campos elétricos e magnéticos que compõem ondas eletromagnéticas como ondas de rádio, luz visível e raios gama. Em tal onda, os campos elétricos e magnéticos que variam no tempo estão mutuamente ligados entre si em ângulos retos e perpendiculares à direção do movimento. Uma onda eletromagnética caracteriza-se por sua intensidade e a freqüência da variação do tempo dos campos elétricos e magnéticos.

Em termos da teoria quântica moderna, a radiação eletromagnética é o fluxo de fótons (também chamados quanta de luz) através do espaço. Os fotões são pacotes de energia que sempre se movem com a velocidade universal da luz. O símbolo h é a constante de Planck, enquanto o valor de v é o mesmo que a frequência da onda eletromagnética da teoria clássica. Os fótons com a mesma energia hv são todos iguais, e sua densidade numérica corresponde à intensidade da radiação. A radiação eletromagnética exibe uma multiplicidade de fenômenos ao interagir com partículas carregadas em átomos, moléculas e objetos maiores da matéria. Esses fenômenos, bem como as formas em que a radiação eletromagnética é criada e observada, a maneira pela qual essa radiação ocorre na natureza, e seus usos tecnológicos dependem de sua freqüência v. O espectro de freqüências de radiação eletromagnética se estende desde valores muito baixos na faixa de ondas de rádio, ondas de televisão e microondas para a luz visível e além dos valores substancialmente mais altos de luz ultravioleta, raios-X e raios gama.

Teoria eletromagnética

A energia elétrica e o magnetismo já eram considerados forças separadas. No entanto, em 1873, o físico escocês James Clerk Maxwell desenvolveu uma teoria unificada do eletromagnetismo. O estudo do eletromagnetismo trata de como as partículas carregadas eletricamente interagem entre si e com campos magnéticos.

Existem quatro principais interações eletromagnéticas:

A força de atração ou repulsão entre cargas elétricas é inversamente proporcional ao quadrado da distância entre eles.
Os pólos magnéticos vêm em pares que atraem e se repelem, assim como as cargas elétricas.
Uma corrente elétrica em um fio produz um campo magnético cuja direção depende da direção da corrente.
Um campo elétrico em movimento produz um campo magnético e vice-versa.

Maxwell também desenvolveu um conjunto de fórmulas, chamadas equações de Maxwell, para descrever esses fenômenos.

Ondas e campos

A Radiação Eletromagnética é criada quando uma partícula atômica, como um elétron, é acelerada por um campo elétrico, fazendo com que ela se mova. O movimento produz campos elétricos e magnéticos oscilantes, que se deslocam em ângulos retos um ao outro em um feixe de energia de luz chamado fóton.

Os fotões viajam em ondas harmônicas na velocidade mais rápida possível no universo: 186,282 milhas por segundo (299,792,458 metros por segundo) no vácuo, também conhecido como a velocidade da luz. As ondas têm certas características, dadas como freqüência, comprimento de onda ou energia.

Um comprimento de onda é a distância entre dois picos consecutivos de uma onda. Esta distância é dada em metros (m) ou suas frações. A freqüência é o número de ondas que se formam em um determinado período de tempo. Geralmente é medido como o número de ciclos de ondas por segundo, ou hertz (Hz).

Um comprimento de onda curto significa que a freqüência será maior porque um ciclo pode passar em um curto período de tempo. Da mesma forma, um comprimento de onda mais longo tem uma freqüência menor porque cada ciclo leva mais tempo para ser concluído.

Histórico de descobertas

Os comprimentos de onda da luz fora do espectro visível foram descobertos no início do século XIX. William Herschel descreveu a radiação infravermelha em 1800. Johann Wilhelm Ritter descobriu a radiação ultravioleta em 1801. Ambos cientistas detectaram a luz usando um prisma para dividir a luz solar em seus comprimentos de onda componentes.

As equações para descrever campos eletromagnéticos foram desenvolvidas por James Clerk Maxwell em 1862-1964. Antes da teoria unificada do eletromagnetismo de James Clerk Maxwell, os cientistas acreditavam que a eletricidade e o magnetismo eram forças separadas.

Resumo

A radiação eletromagnética é uma forma de energia que é produzida por distúrbios elétricos e magnéticos oscilantes, ou pelo movimento de partículas carregadas eletricamente que viajam através de um vácuo ou matéria. Os campos elétrico e magnético estão em ângulo reto entre si e movimentos combinados de onda perpendiculares aos campos oscilantes magnéticos e elétricos, assim, o distúrbio. A radiação de elétrons é liberada como fótons, que são feixes de energia de luz que viajam à velocidade da luz como ondas harmônicas quantificadas. Essa energia é então agrupada em categorias com base em seu comprimento de onda no espectro eletromagnético. Essas ondas elétricas e magnéticas viajam perpendicularmente entre si e possuem certas características, incluindo amplitude, comprimento de onda e freqüência.

Propriedades gerais de todas as radiações eletromagnéticas:

A radiação eletromagnética pode percorrer o espaço vazio. A maioria dos outros tipos de ondas deve percorrer algum tipo de substância. Por exemplo, as ondas sonoras precisam de um gás, sólido ou líquido para passar para ser ouvido.

A velocidade da luz é sempre uma constante. (Velocidade da luz: 2.99792458 x 10 ⁸ ms ^-1 )

Os comprimentos de onda são medidos entre as distâncias de cristas ou calhas. Geralmente é caracterizada pelo símbolo grego \ (\ lambda \).

Fonte: www.wisegeek.org/www.britannica.com/www.livescience.com/www.thoughtco.com/chem.libretexts.org