Um equipamento popular de cozinha produz radiação eletromagnética com uma frequência de 2.450 MHz. Com relação à Figura 6.4:
(a) Faça uma estimativa do comprimento de onda dessa radiação.
(b) A radiação emitida por esse aparelho seria visível pelo olho humano?
(c) Se a radiação não for visível, os fótons dessa radiação têm mais ou menos energia do que os fótons de luz visível?
(d) É provável que estejamos falando de qual desses equipamentos?
→ Uma torradeira,
→ Um forno de micro-ondas,
→ Um fogão elétrico.
Passo 1
Vamos lá, Cavaleiros e Amazonas de Ouro! Todos os golpes emitidos serão na VELOCIDADE DA LUZ, bem como TODOS OS TIPOS DE EMISSÃO DE RADIAÇÃO (de qualquer tipo) – a não ser que o problema mencione algo diferente.
Com isso em mente, podemos supor que, sendo um rádio amador, um forninho de micro-ondas, uma camisa colorida, um quasar ou uma ‘Explosão Galáctica’ – TODOS IRÃO EMITIR À MESMA VELOCIDADE:
c ≈ 300000 km / s → valor exato considerado = 2,998 x 108 m / s
Passo 2
a)
Se a radiação do objeto é condicionada como a emissão de uma onda radioativa eletromagnética, É NECESSÁRIO SUPOR QUE SUA VELOCIDADE É IGUAL A DA TRANSMISSÃO DA LUZ (no vácuo), ou seja:
c ≈ 300000 km / s → valor exato considerado = 2,998 x 108 m / s
Logo:
c = 𝑣 x λ, onde:
c = 2,998 x 108 m / s
𝑣 = 2.450 MHz = 2,45 x 109 Hz
(2,998 x 108) = (2,45 x 109)x λ
λ = ≈ 0,1224 ou 1,224 x 10–1 m
b)
O comprimento de onda está na faixa próxima ao limite da emissão de MICRO-ONDAS – 10–3 m → 10–1 m, pois λ = 1,224 x 10–1 m, equivalente a 12,24 cm. Logo, a emissão eletromagnética não faz parte da faixa de 700 nm (vermelho) → 400 nm (azul) visíveis pelo olho humano.
c)
Como o COMPRIMENTO DE ONDA é MAIOR do que a gerada pelo espectro visível, sua FREQUÊNCIA É PROPORCIONALMENTE MENOR E, CONSEQUENTEMENTE, SUA EMISSÃO DE ENERGIA TAMBÉM É MENOR
d)
Os equipamentos TORRADEIRA e FOGÃO ELÉTRICO emitem radiação a partir do mesmo princípio – Aumento da temperatura de um componente (metal resistente) para aumentar a energia por INCANDESCÊNCIA;
Já o MICRO-ONDAS opera com incidência de radiação em faixas com altas amplitudes permitindo a agitação molecular e, consequentemente, o aquecimento do sistema;
Resposta
a) λ = 1,224 x 10–1 m
b) Não é visível, pois λ = 1,224 x 10–1 m > 700 nm (vermelho) → 400 nm (azul) visíveis pelo olho humano
c) A emissão de energia é menor do que a emissão do espectro visível
d) Do MICRO-ONDAS opera com incidência de radiação em faixas com altas amplitudes