Sobre a radiação eletromagnética e o espectro da radiação solar, analise as proposições:
I. A radiação eletromagnética necessita de um meio material para se propagar.
II. O espectro eletromagnético é contínuo e organizado conforme o comprimento de onda.
III. A luz visível corresponde a uma pequena faixa do espectro eletromagnético perceptível ao olho humano.
IV. A radiação ultravioleta possui comprimento de onda maior que o da luz visível.
V. O Sol emite predominantemente radiação de ondas curtas.
Assinale a alternativa correta:
a( \_\_\_\_ A Apenas I, II e IV estão corretas.
b( \_\_\_\_ ) Apenas II, III e V estão corretas.
c( \_\_\_\_ ) Apenas III, IV e V estão corretas.
d( \_\_\_\_ Apenas II e III estão corretas.
e( \_\_\_\_ ) Todas estão corretas.

Passo 1

Vou escrever claramente o que o enunciado pede e listar as cinco proposições que devemos analisar. O objetivo é verificar, para cada proposição I–V, se ela é correta ou incorreta, e então escolher a alternativa que reúne as proposições corretas.
Proposições a analisar:
  • I. A radiação eletromagnética necessita de um meio material para se propagar.
  • II. O espectro eletromagnético é contínuo e organizado conforme o comprimento de onda.
  • III. A luz visível corresponde a uma pequena faixa do espectro eletromagnético perceptível ao olho humano.
  • IV. A radiação ultravioleta possui comprimento de onda maior que o da luz visível.
  • V. O Sol emite predominantemente radiação de ondas curtas.
Agora vamos, passo a passo, examinar cada proposição com explicações didáticas para entender por que cada uma é verdadeira ou falsa.

Passo 2

Analisando a proposição I: “A radiação eletromagnética necessita de um meio material para se propagar.”
Explicação didática:
  • Radiação eletromagnética são ondas formadas por campos elétricos e magnéticos oscilantes que se sustentam mutuamente.
  • Uma consequência da teoria de Maxwell é que essas ondas podem se propagar no vácuo; não precisam de um meio material. Historicamente, antes de Maxwell, pensava-se em “éter” como meio, mas experimentos (por ex. Michelson–Morley) e a teoria mostraram que não é necessário.
  • Em termos simples: a luz do Sol chega até nós atravessando o vácuo do espaço sem precisar de ar ou outro material.
Conclusão do passo: A proposição I é falsa.

Passo 3

Analisando a proposição II: “O espectro eletromagnético é contínuo e organizado conforme o comprimento de onda.”
Explicação didática:
  • O espectro eletromagnético reúne todas as possíveis ondas eletromagnéticas classificadas por comprimento de onda (ou frequência). Ele vai desde ondas de rádio (grandes comprimentos de onda) até raios gama (muito curtos).
  • “Contínuo” aqui significa que não há lacunas fundamentais entre os tipos; os comprimentos de onda variam continuamente e é possível passar gradualmente de uma região para outra.
  • Organização por comprimento de onda é a forma natural de apresentar o espectro: normalmente se ordena do maior comprimento de onda (menor frequência) para o menor comprimento de onda (maior frequência).
Conclusão do passo: A proposição II é verdadeira.

Passo 4

Analisando a proposição III: “A luz visível corresponde a uma pequena faixa do espectro eletromagnético perceptível ao olho humano.”
Explicação didática:
  • A faixa de luz visível é uma faixa estreita do espectro, geralmente aproximada como \sim 380\\ \mathrm{nm} a \sim 750\\ \mathrm{nm} (nanômetros).
  • O espectro completo vai desde metros (ondas de rádio) até picômetros e menores (raios X, raios gama), então a faixa visível é de fato muito pequena comparada ao conjunto total.
  • “Perceptível ao olho humano” significa exatamente isso: é a parcela do espectro que o olho humano consegue detectar sem instrumentos.
Conclusão do passo: A proposição III é verdadeira.

Passo 5

Analisando a proposição IV: “A radiação ultravioleta possui comprimento de onda maior que o da luz visível.”
Explicação didática:
  • Comprimento de onda ( \lambda) e frequência ( f) estão relacionados por \displaystyle \lambda f = c, onde c é a velocidade da luz no vácuo.
  • Para a mesma velocidade c, comprimentos de onda maiores correspondem a frequências menores, e comprimentos de onda menores correspondem a frequências maiores.
  • A radiação ultravioleta (UV) tem comprimentos de onda menores que a luz visível (ou seja, maiores frequências). Tipicamente UV é próximo de \sim 10\\ \mathrm{nm} até \sim 400\\ \mathrm{nm}, portanto menor que a extremidade violeta da faixa visível ( \sim 380\\ \mathrm{nm} a \sim 750\\ \mathrm{nm}).
  • A proposição afirma o contrário (diz que UV tem comprimento de onda maior), portanto está incorreta.
Conclusão do passo: A proposição IV é falsa.

Passo 6

Analisando a proposição V: “O Sol emite predominantemente radiação de ondas curtas.”
Explicação didática:
  • O Sol é bem aproximado por um corpo negro com temperatura efetiva em torno de T \approx 5778\\ \mathrm{K}.
  • A lei de deslocamento de Wien dá o comprimento de onda onde a emissão de um corpo negro é máxima:
\lambda_{\max} = \frac{b}{T},
onde b é a constante de Wien, b \approx 2,897\times10^{-3}\\ \mathrm{m\cdot K}.
  • Aplicando para o Sol:
\lambda_{\max} = \frac{2,897\times10^{-3}}{5778}\\ \mathrm{m} \approx 5,01\times10^{-7}\\ \mathrm{m} = 501\\ \mathrm{nm}.
  • Esse valor \lambda_{\max} está na região da luz visível (verde). Assim, a maior parte da energia emitida pelo Sol está concentrada na faixa do visível e do próximo infravermelho e ultravioleta próximo — ou seja, comprimentos de onda relativamente curtos quando comparados a ondas de rádio ou micro-ondas.
  • “Ondas curtas” aqui deve ser entendida comparando com o extenso espectro (o Sol emite muito pouco em ondas de rádio longas em comparação com o que emite em visível/IR); portanto, a afirmação é verdadeira no sentido físico usual.
Conclusão do passo: A proposição V é verdadeira.

Passo 7

Resumo das conclusões sobre as proposições:
  • I: falsa.
  • II: verdadeira.
  • III: verdadeira.
  • IV: falsa.
  • V: verdadeira.
Portanto, as proposições corretas são II, III e V.

Resposta

b) Apenas II, III e V estão corretas.

Exercícios relacionados