Ondas Eletromagnéticas #13

Ondas eletromagnéticas são ondas que se formam a partir da combinação dos campos magnético e elétrico que se propagam no espaço transportando energia. O conceito de onda eletromagnética foi postulado pelo famoso físico escocês James C. Maxwell. É dele o trabalho mais notável no campo do eletromagnetismo. Utilizando-se das leis experimentais de Coulomb, Faraday, Ampère e também as suas próprias concepções, Maxwell construiu um conjunto de equações que resumem os conhecimentos sobre o eletromagnetismo. Hoje conhecemos essas equações como as equações de Maxwell e sabemos que foram elas que possibilitaram a existência das ondas eletromagnéticas. Essas equações são tão importantes para o estudo da eletricidade assim como as leis de Newton são muito importantes para a mecânica.

Maxwell provou, através das suas equações, que o distúrbio eletromagnético, o qual é causado pela superposição do campo elétrico e campo magnético, apresenta todas as características ondulatórias e que sendo assim, a radiação eletromagnética também deveria sofrer os fenômenos da reflexão, refração, difração e a interferência, assim como acontece em uma onda. Foi por esse motivo que o distúrbio causado pelo campo elétrico e magnético acabou por ser denominado de ondas eletromagnéticas.

Os campos elétrico e magnético que dão origem às ondas eletromagnéticas se propagam perpendicularmente um ao outro. É importante saber que, ao contrário das ondas mecânicas, a onda eletromagnética não necessita de um meio material para se propagar, pois o campo elétrico e o campo magnético podem ser estabelecidos na ausência de matéria, ou seja, no vácuo. Sendo assim, a radiação eletromagnética pode se propagar no espaço vazio.

Um resultado muito importante obtido por James Maxwell foi a velocidade com que as ondas eletromagnéticas se propagam. Utilizando suas equações e por meio de cálculos ele mostrou que no vácuo, como também no ar, a velocidade de propagação da radiação eletromagnética é igual a: v = 3,0 x 108 m/s. Essa descoberta foi muito importante porque esse valor coincide com a velocidade da luz, fato esse que levou Maxwell a suspeitar que a luz era uma onda eletromagnética, no entanto, já no século XIX, os físicos já sabiam que a luz se tratava de um fenômeno ondulatório, mas não sabiam qual a natureza dela. Hoje já se sabe que a suspeita de Maxwell é verdadeira, a luz é uma onda eletromagnética. A descoberta da natureza da luz foi um fato muito importante, o qual possibilitou a unificação da Ótica e o Eletromagnetismo. Como os fenômenos luminosos têm origem no eletromagnetismo, por conseqüência a ótica pode ser considerada um ramo do eletromagnetismo e suas leis podem ser deduzidas a partir das equações de Maxwell.

Maxwell morreu muito cedo e por isso não viu suas idéias serem confirmadas. Foi somente no final do século XIX que o físico alemão H. Hertz conseguiu, em laboratório, obter ondas eletromagnéticas com todas as propriedades e características propostas por Maxwell. As experiências que Hertz realizou confirmaram as hipóteses elaboradas por Maxwell, confirmando dessa forma que a luz é uma onda eletromagnética.

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