1A,4 Qual das alternativas sobre o espectro eletromagnetico é verdadeira? Explique seu raciocinio.
(a) Os raios x viajam a uma velocidade maior do que a da radiaçāo infravermetha porque tém energia maior.
(b) O comprimento de onda da luz visivel diminui à medida que sua cor passa de azul a verde.
(c) A frequência da radizçio infravermelha, cujo comprimento de onda é 1,0 times 10^3 nm, é metade da frequéncia das ondas de ridio, que tém comprimento de onda igual a 1,0 times 10^6 nm.
(d) A frequência da radiąção infravermelha, cujo comprimento de onda é 1,0 times 10^5 nm, é o dobro da frequéncia das ondas de rádio, que têm comprimento de onda igual a 1,0 times 10^6 nm.

Passo 1

O enunciado pergunta qual das quatro afirmações sobre o espectro eletromagnético é verdadeira. Vamos usar três fatos fundamentais: (i) toda radiação eletromagnética no vácuo viaja à mesma velocidade c; (ii) no espectro visível o comprimento de onda cresce de violeta a vermelho (logo de azul a verde ele aumenta, não diminui); (iii) a frequência ,f e o comprimento de onda lambda relacionam-se por
f = clambda,

Passo 2

Analisando a alternativa (a): “Os raios X viajam a uma velocidade maior do que a da radiação infravermelha porque têm energia maior.”
No vácuo toda radiação eletromagnética se propaga à mesma velocidade
c approx 3,0times10^8,m/s,
independente da energia. Logo a (a) é falsa.

Passo 3

Analisando a alternativa (b): “O comprimento de onda da luz visível diminui à medida que sua cor passa de azul a verde.”
Na faixa visível, a ordem de comprimentos de onda é
violeta < azul < verde < amarelo < vermelho.
Ao ir de azul para verde o comprimento de onda aumenta, não diminui. Logo a (b) é falsa.

Passo 4

Analisando a alternativa (c): “A frequência da radiação infravermelha, cujo comprimento de onda é 1,0times10^3,nm, é metade da frequência das ondas de rádio, que têm comprimento de onda igual a 1,0times10^6,nm.”
Convertendo para metros e usando f=c/lambda:
lambdarm IR=1,0times10^3,nm=1,0times10^-6,m, lambdarm rádio=1,0times10^6,nm=1,0times10^-3,m á
Então
frm IR=3,0times10^81,0times10^-6=3,0times10^14,Hz, frm rádio=3,0times10^81,0times10^-3=3,0times10^11,Hz á
O quociente é
frm IRfrm rádio =3,0times10^143,0times10^11 =10^3, á
não 1/2. Logo (c) é falsa.

Passo 5

Analisando a alternativa (d): “A frequência da radiação infravermelha, cujo comprimento de onda é 1,0times10^5,nm, é o dobro da frequência das ondas de rádio, que têm comprimento de onda igual a 1,0times10^6,nm.”
Agora
lambdarm IR=1,0times10^5,nm=1,0times10^-4,m, lambdarm rádio=1,0times10^6,nm=1,0times10^-3,m, á
frm IR=3,0times10^81,0times10^-4=3,0times10^12,Hz, frm rádio=3,0times10^81,0times10^-3=3,0times10^11,Hz, á
frm IRfrm rádio =3,0times10^123,0times10^11 =10, á
não 2. Logo (d) é falsa.

Resposta

Nenhuma das alternativas apresentadas está correta.

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