Resumo de Variáveis associadas à descrição físico-matemática das ondas

As ondas podem ser de dois tipos diferentes: periódicas e não periódicas, quando repetem, ou não, respectivamente, a mesma oscilação, num certo período de tempo. A onda periódica mais importante é a sinosoidal. Dentro deste tipo de ondas é possível falar em longitude de onda, que consiste na distância entre o início de uma onda e o começo de outra; fala-se, também, em período, que consiste no tempo que demora a produzir-se uma oscilação completa; a frequência diz respeito à velocidade de movimento da onda. Outra variável muito importante é a velocidade da onda em função da longitude e da frequência. Assim, a velocidade da onda é igual ao número de oscilações por segundo, multiplicado pela longitude da onda. Todas as ondas têm a mesma velocidade, ou seja, a velocidade da luz, por isso, a multiplicação da frequência pela longitude da onda deverá resultar sempre em 300.000 km/seg.. A amplitude é, também, uma variável muito importante do movimento ondulatório e consiste na distância entre a crista da onda (parte superior) e a parte inferior desta. Relativamente à amplitude, a fase descreve em que ponto começa o movimento e onde se encontra a cada momento e indica a posição da onda sinusoidal em relação a um determinado ponto de referência. Existe, assim, a fase absoluta — que tem lugar quando se determina a posição da onda em relação a um ponto espacial fixo — e a fase relativa — que diz respeito à relação entre as frequências de um conjunto de ondas. A última variável é a polarização, relacionada com a direcção na qual oscila o movimento ondulatório, que é sempre perpendicular à direcção em que se propaga o raio de luz — a luz do sol, por exemplo, não é polarizada, já que emana luz em todas as direcções. Excluindo a longitude, a frequência e a amplitude de onda, estas variáveis não influenciam directamente as características de percepção visual dos objectos.

tempo (seg.)

longitude
amplitude
período

Fig. 1 – Variáveis da onda periódica

É deste modo que aparecem vários tipos de ondas electromagnéticas. Assim, o espectro electromagnético apresenta-nos, por ordem, a distribuição das várias ondas, em função da sua frequência e longitude (ondas correspondentes aos raios cósmicos, raios X ou ondas de rádio e televisão, por exemplo). Cada onda de espectro tem os seus próprios receptores e, assim, por exemplo, os raios X podem ser detectados por certas emulsões fotográficas adequadas, as ondas de rádio são detectadas pelos radioceptores, enquanto o espectro visível é detectado pelo olho humano. É assim que, sempre que detectamos ondas electromagnéticas com origem num objecto com o qual tenham interagido, recebemos informação sobre este. A visão, por exemplo, permite- -nos obter informação sobre um objecto do meio, pois a luz reflecte neste e alcança a retina, transmitindo a informação.
Actualmente, acredita-se que, em geral, a radiação electromagnética possui propriedades corpusculares (e não só a luz). A unidade de energia electromagnética denomina-se por fotão e consiste numa pequena partícula com determinada quantidade de energia. Embora não tenha massa, o fotão, ao ser absorvido e deixar de existir, pode produzir várias formas de energia, incluindo a aparição de massa. A radiação electromagnética é algo produzido espontaneamente pela natureza física, mas também pelo Homem (artificialmente), que conhece, através da ciência, as leis que o possibilitam. O modo como, normalmente, se produz radiação está relacionado, basicamente, com cargas eléctricas que estão em movimento. Assim, é possível produzir radiação aquecendo determinados materiais, que produzem calor, que não vemos mas sentimos. Quando a radiação corresponde ao espectro visível podemos, então, ver a radiação de modo incandescente, como vemos, por exemplo, a luz solar.

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