Um ser humano é capaz de perceber sons que variam entre 20 Hz e 20 kHz . Ondas semelhantes, acima de 20 kHz , são chamadas de ultrassom. Na Medicina, o ultrassom, com frequências entre
e
é utilizado para analisar órgãos internos do corpo humano. Já, o olho humano é capaz de perceber ondas de frequências compreendidas entre
e, imediatamente acima desta última, tem-se o ultravioleta, que, em excesso, pode provocar o aparecimento de câncer de pele. A velocidade de propagação do som nos sólidos tem valor próximo a
e da luz no ar (ou
vácuo), aproximadamente 300000
. Com base no texto e nos seus conhecimentos sobre 0 assunto, julgue os itens a seguir, classificando-os como verdadeiros ou falsos e explicando cada um. Se necessário faça cálculos para comprovar.
(5) É impossível que uma onda sonora sofra interferência com uma onda luminosa.
vácuo), aproximadamente 300000
(5) É impossível que uma onda sonora sofra interferência com uma onda luminosa.
Passo 1
Beleza, olha só o que o enunciado diz: a gente tem ondas sonoras (mecânicas) entre 20 Hz e 20 kHz e ultrassom até 10 ×10^6 Hz, que o pessoal usa em medicina. Por outro lado, há ondas de luz (eletromagnéticas) visíveis entre 4,5 ×10^14 Hz e 7,5 ×10^14 Hz, e acima disso vem o ultravioleta. A velocidade do som em sólidos vale cerca de 1500 m/s e a da luz no ar (ou vácuo) é c ≃ 3 ×10^8 m/s.
O que a gente precisa julgar: “É impossível que uma onda sonora sofra interferência com uma onda luminosa.”
Conteúdo: fenômeno de interferência de ondas e a diferença entre ondas mecânicas e eletromagnéticas.
O que a gente precisa julgar: “É impossível que uma onda sonora sofra interferência com uma onda luminosa.”
Conteúdo: fenômeno de interferência de ondas e a diferença entre ondas mecânicas e eletromagnéticas.
Passo 2
Antes de mais nada, o que é interferência?
Interferência é o efeito de superposição de duas ou mais ondas de mesma natureza, que andem na mesma região do espaço ao mesmo tempo e sejam coerentes (mantêm uma diferença de fase fixa). Quando isso acontece, as cristas e vales somam ou se cancelam, produzindo padrões de reforço e anulação.
Interferência é o efeito de superposição de duas ou mais ondas de mesma natureza, que andem na mesma região do espaço ao mesmo tempo e sejam coerentes (mantêm uma diferença de fase fixa). Quando isso acontece, as cristas e vales somam ou se cancelam, produzindo padrões de reforço e anulação.
Passo 3
Agora, ondas sonoras são mecânicas: elas precisam de um meio (ar, água, sólido) para se propagar, pois são compressões e rarefações de partículas desse meio. Já a luz é uma onda eletromagnética: ela é oscilações de campos elétrico e magnético e não precisa de meio material (pode viajar no vácuo).
Como elas são de naturezas diferentes, não se superpõem de forma a trocar energia ou gerar padrão de interferência entre si. Você até pode iluminar um objeto que vibre (gerando som), mas isso é outra interação (fototermal, fotoacústica etc.), não interferência de ondas coerentes nos moldes da Física de ondas.
Como elas são de naturezas diferentes, não se superpõem de forma a trocar energia ou gerar padrão de interferência entre si. Você até pode iluminar um objeto que vibre (gerando som), mas isso é outra interação (fototermal, fotoacústica etc.), não interferência de ondas coerentes nos moldes da Física de ondas.
Resposta
Verdadeiro. É impossível uma onda sonora interferir diretamente com uma onda luminosa, pois elas não são do mesmo tipo nem satisfazem as condições de coerência e meio comum exigidas para interferência.