1 Avalie as afirmativas quanto verdadeiro ou falso:
( ) A frequência da radiação aumenta à medida que o comprimento de onda aumenta.
( ) A luZ ultravioleta tem comprimento de onda maiores que a luz visível.
( ) A radiação eletromagnética move-se no vácuo a uma velocidade constante, não importando o comprimento de onda.
( ) A luz infravermelho tem frequência mais baixa do que a luz visível.

Passo 1

O enunciado pede para avaliar se quatro afirmativas são verdadeiras ou falsas. As afirmativas são (ordem mantida do enunciado):
(1) A frequência da radiação aumenta à medida que o comprimento de onda aumenta.
(2) A luZ ultravioleta tem comprimento de onda maiores que a luz visível.
(3) A radiação eletromagnética move-se no vácuo a uma velocidade constante, não importando o comprimento de onda.
(4) A luz infravermelho tem frequência mais baixa do que a luz visível.
Não foi dada informação numérica adicional; a tarefa é julgar cada afirmativa com base nas relações físicas e nas faixas típicas do espectro eletromagnético.

Passo 2

Conceito fundamental (fórmula) que vamos usar e por quê. Há uma relação direta entre velocidade, comprimento de onda e frequência de uma onda:
c = \lambda f
onde:
  • c é a velocidade da onda no meio considerado (no vácuo c é a velocidade da luz),
  • \lambda é o comprimento de onda (tipicamente em metros),
  • f é a frequência (em hertz, \mathrm{Hz}, isto é ciclos por segundo).
Desse jeito, se isolarmos a frequência,
f = \frac{c}{\lambda}.
Isso mostra que, mantendo c fixo, f é inversamente proporcional a \lambda: quando \lambda aumenta, f diminui; quando \lambda diminui, f aumenta. Vou explicar isso com palavras: comprimento de onda maior significa que cada “onda” ocupa mais espaço, então cabem menos ciclos por segundo — a frequência é menor.

Passo 3

Avaliação da afirmativa (1) usando a relação anterior. A afirmativa (1) diz: “A frequência da radiação aumenta à medida que o comprimento de onda aumenta.” Pela fórmula \,f=\dfrac{c}{\lambda}\, vemos que f e \lambda têm relação inversa (quando um cresce o outro cai, se c for constante). Portanto a afirmativa (1) é falsa. Explicando de forma intuitiva: comprimento de onda maior → menos ciclos por segundo → frequência menor.

Passo 4

Agora vamos lembrar as faixas qualitativas do espectro eletromagnético (valores típicos, só para intuição):
  • Luz visível: comprimentos de onda aproximadamente entre \,400\\ \text{nm} e \,700\\ \text{nm} (nanômetros, 1\\ \text{nm}=10^{-9}\\ \text{m}).
  • Ultravioleta (UV): comprimentos de onda menores que a faixa visível (ou seja, \lambda_{\text{UV}} \lesssim 400\\ \text{nm}).
  • Infravermelho (IR): comprimentos de onda maiores que a faixa visível (ou seja, \lambda_{\text{IR}} \gtrsim 700\\ \text{nm}).
Essas posições no espectro implicam também em frequências: menores \lambda → frequências maiores; maiores \lambda → frequências menores.

Passo 5

Avaliação da afirmativa (2). A afirmativa (2) diz: “A luZ ultravioleta tem comprimento de onda maiores que a luz visível.” Pelas faixas que listamos, a luz ultravioleta tem comprimento de onda menor que a luz visível (UV está para comprimentos menores que \sim 400\\ \text{nm}). Logo a afirmativa (2) é falsa.

Passo 6

Avaliação da afirmativa (3). A afirmativa (3) diz: “A radiação eletromagnética move-se no vácuo a uma velocidade constante, não importando o comprimento de onda.” No vácuo, todas as radiações eletromagnéticas (rádio, micro-ondas, infravermelho, visível, ultravioleta, raios X, raios gamma) propagam-se à mesma velocidade c, que é uma constante universal de valor
c \approx 3{,}00\times10^{8}\\ \mathrm{m/s}.
Portanto, no vácuo a velocidade não depende do comprimento de onda: a afirmativa (3) é verdadeira. Observação útil (para não se confundir na prova): em meios materiais (como vidro, água, ar) a velocidade pode depender da frequência (fenômeno chamado dispersão), mas o enunciado especificou “no vácuo”, então consideramos c constante.

Passo 7

Avaliação da afirmativa (4). A afirmativa (4) diz: “A luz infravermelho tem frequência mais baixa do que a luz visível.” Como o infravermelho tem comprimento de onda maior que o visível ( \lambda_{\text{IR}}>\lambda_{\text{vis}}), pela relação f=c/\lambda tem de ter frequência menor. Logo a afirmativa (4) é verdadeira.

Passo 8

Resumo final curto e direto (para decorar na prova):
  • (1) falsa — porque f e \lambda são inversamente proporcionais ( f=c/\lambda).
  • (2) falsa — UV tem \lambda menor que a luz visível.
  • (3) verdadeira — no vácuo todas as radiações eletromagnéticas têm a mesma velocidade c.
  • (4) verdadeira — IR tem \lambda maior e, portanto, f menor que a luz visível.

Resposta

(1) Falso
(2) Falso
(3) Verdadeiro
(4) Verdadeiro

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