Ondas eletromagnéticas
O estudo de ondas é um dos mais importantes na Física devido a sua utilização tão frequente e geral no cotidiano. Uma onda pode ser definida como uma perturbação que é transmitida de um ponto a outro em certo intervalo de tempo e que, em geral, não transporta matéria, apenas energia. Pode-se dividir as ondas em três tipos: mecânicas, eletromagnéticas e de matérias, sendo a de segundo tipo que estaremos mais interessados no estudo.
As ondas eletromagnéticas não necessitam de um meio material para se propagarem, podendo assim serem transmitidas no vácuo. Esse tipo de onda tem esse nome devido a uma oscilação conjunta de um campo elétrico 
e um campo magnético 
, perpendiculares em relação a uma direção de propagação.
As ondas são diferenciadas principalmente por duas grandezas: sua frequência 
, que é o número de oscilações em um intervalo de tempo, e pelo seu comprimento de onda 
, que é a distância mínima em que um ciclo da onda se repete. Essas grandezas podem ser relacionadas pela definição do comprimento de onda:
Sendo 
a velocidade das ondas eletromagnéticas no vácuo sempre constante e igual a 299.792.458 m/s.
As ondas possuem diversos fenômenos associados que podem ser ser observados experimentalmente e que têm implicações importantes na compreensão das radiações. Ao apertar o botão abaixo, será apresentado esses fenômenos teoricamente e pela utilização de vídeos para demonstrar o processo experimental.
Clique aqui e veja alguns fenômenos associados a ondas
- Difração:
A difração de ondas é o fenômeno que ocorre quando uma onda encontra um obstáculo ou uma abertura em seu caminho e se espalha em todas as direções. Quando uma onda passa por uma abertura, por exemplo, ela se curva ao redor dos limites da abertura e cria padrões de interferência em seu lado oposto. Esse processo ocorre com ondas de luz, som, água e outras formas de ondas.
No vídeo abaixo é possível observar o fenômeno a partir de um experimento.
- Refração:
A refração é o fenômeno que ocorre quando uma onda se propaga em um meio com uma velocidade de propagação diferente da que estava antes. Esse processo ocorre quando uma onda encontra uma superfície ou interface entre dois meios diferentes, onde ocorre uma mudança na velocidade da onda. A mudança de velocidade resulta em uma mudança na direção da onda (variação no ângulo refratado em relação ao ângulo incidente).
No vídeo abaixo é possível observar o fenômeno a partir de um experimento.
- Polarização:
A polarização é um fenômeno que ocorre em ondas transversais, como a luz, que vibram perpendicularmente à direção de propagação. A polarização ocorre quando essas vibrações são restringidas a vibrar apenas em uma direção específica, enquanto em outras direções a amplitude das vibrações é reduzida ou anulada.
No vídeo abaixo é possível observar o fenômeno a partir de um experimento.
- Interferência:
A interferência de ondas é um fenômeno que ocorre quando duas ou mais ondas se encontram no mesmo ponto do espaço. Nesse encontro, as ondas se somam ou se anulam, dependendo da fase em que se encontram. Se as ondas estão em fase, ou seja, suas cristas e vales coincidem, elas se somam e produzem uma onda resultante com uma amplitude maior do que a amplitude das ondas individuais. Esse tipo de interferência é conhecido como interferência construtiva.
Por outro lado, se as ondas estiverem fora de fase, ou seja, suas cristas e vales não coincidem, elas se anulam parcial ou completamente, produzindo uma onda resultante com amplitude menor do que a das ondas individuais. Esse tipo de interferência é conhecido como interferência destrutiva.
No vídeo abaixo é possível observar o fenômeno a partir de um experimento.
O link acima redireciona para um experimento online fornecido pelo PhET (website desenvolvido pela Universidade do Colorado em Boulder). Este experimento permite que o aluno tenha um contato interativo com a ondulatória, permitindo a visualização de propriedades explicados na teoria acima.
O link acima redireciona para um experimento online fornecido pelo PhET. Este experimento permite que o aluno tenha um contato interativo com os fenômenos da ondulatória, tais quais os mostrados na teoria e nos vídeos de experimentos acima.
☢️ ☢️ A guitarra como um instrumento para o ensino de física ondulatória
O artigo, publicado na Revista Brasileira de Ensino de Física, trata da utilização de uma guitarra para mostrar, na prática, os conceitos vistos em ondulatória. O artigo tem um enfoque na parte teórica da física ondulatória que só é visto a partir da graduação.
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