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.
( ) 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.
(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:
onde:
-
é a velocidade da onda no meio considerado (no vácuo é a velocidade da luz), -
é o comprimento de onda (tipicamente em metros), -
é a frequência (em hertz, , isto é ciclos por segundo).
Desse jeito, se isolarmos a frequência,
Isso mostra que, mantendo
fixo,
é inversamente proporcional a
: quando
aumenta,
diminui; quando
diminui,
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
vemos que
e
têm relação inversa (quando um cresce o outro cai, se
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
e (nanômetros, ). - Ultravioleta (UV): comprimentos de onda menores que a faixa visível (ou seja,
). - Infravermelho (IR): comprimentos de onda maiores que a faixa visível (ou seja,
).
Essas posições no espectro implicam também em frequências: menores
→ frequências maiores; maiores
→ 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
). 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
, que é uma constante universal de valor
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
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 (
), pela relação
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
e são inversamente proporcionais ( ). - (2) falsa — UV tem
menor que a luz visível. - (3) verdadeira — no vácuo todas as radiações eletromagnéticas têm a mesma velocidade
. - (4) verdadeira — IR tem
maior e, portanto, menor que a luz visível.
Resposta
(1) Falso
(2) Falso
(3) Verdadeiro
(4) Verdadeiro
(2) Falso
(3) Verdadeiro
(4) Verdadeiro