O inglês James Clerk Maxwell (1831-1879) percebeu que Faraday tinha sido o primeiro homem a compreender corretamente os fenômenos elétricos e magnéticos. Mas o longo trabalho de Faraday tinha sido exclusivamente experimental. Maxwell então se propôs a completar a obra de Faraday e expor matematicamente os conhecimentos de eletricidade e magnetismo da época. Desenvolvendo as ideias de Faraday a respeito de dielétricos e de campos, Maxwell, em 1865, concluiu, exclusivamente por cálculos, que deveriam existir as ondas eletromagnéticas. Internet: <efisica.if.usp.br> (com adaptações). Com relação às propriedades das ondas eletromagnéticas, consideradas planas, assinale a opção correta.
- A)Em uma onda eletromagnética, as direções de propagação e dos campos magnético e elétrico são todas perpendiculares entre si.
Correta: em uma onda eletromagnética plana, os campos elétrico e magnético são perpendiculares entre si e ambos são perpendiculares à direção de propagação.
- B)A velocidade de uma onda eletromagnética no vácuo é proporcional à sua frequência.
Errada: no vácuo, a velocidade da onda eletromagnética é constante e não depende da frequência; quem varia com a frequência é o comprimento de onda.
- C)A maior parte das ondas eletromagnéticas está dentro do chamado espectro visível.
Errada: a maior parte do espectro eletromagnético não é visível, pois a faixa visível é apenas uma pequena parte dele.
- D)A carga elétrica de uma onda eletromagnética depende do valor do comprimento de onda.
Errada: onda eletromagnética não possui carga elétrica; carga é propriedade de partículas, não da onda.
- E)Uma onda eletromagnética não sofre efeito de difração.
Errada: ondas eletromagnéticas sofrem difração, especialmente quando passam por fendas ou obstáculos de dimensões comparáveis ao seu comprimento de onda.
Gabarito: A
As ondas eletromagnéticas são formadas por campos elétrico e magnético oscilantes que se propagam pelo espaço. Num ponto clássico da Física, a ideia central é que esses campos não “andam juntos” na mesma direção: o campo elétrico, o campo magnético e a direção de propagação ficam mutuamente perpendiculares. É o trio básico da onda eletromagnética plana, bem comportado e ortogonal. No vácuo, essas ondas têm velocidade constante, igual à velocidade da luz, e essa velocidade não depende da frequência. O que muda com a frequência é o comprimento de onda, porque vale a relação v = λf. Então, se uma aumenta, a outra diminui. Parece mágica, mas é só a conta funcionando direitinho. O enunciado cobra exatamente essa geometria da onda plana. Em uma onda eletromagnética plana, o vetor campo elétrico é perpendicular ao vetor campo magnético, e ambos são perpendiculares à direção de propagação. Por isso, a alternativa A está correta. As demais opções misturam conceitos errados sobre velocidade, espectro eletromagnético, carga elétrica e difração. E vale lembrar: ondas eletromagnéticas sofrem difração sim, como toda onda. Isso é Física clássica em modo sem drama, só com vetores e relações fundamentais.