A luz como onda eletromagnética e as telecomunicações

A luz como onda eletromagnética e as telecomunicações

1. A natureza ondulatória da luz

   • Ondas eletromagnéticas e suas características
     • Uma onda eletromagnética é resultado da oscilação de uma carga elétrica,que vai fazer o campo elétrico (E) a ela associado também variar e gerar um campo magnético(B) oscilante.
       • Essa mútua indução eletromagnética, entre variações sucessivas de campos elétricos e magnéticos que se propagam no espaço, é chamada onda eletromagnética
   • Ao conjunto de sete tipos de onda eletromagnética dá-se o nome de ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO
     • Raios X e raios gama
     • Raio X
     • Raios ou radiaçao ultravioleta (UV)
     • Luz ou radiação visível
     • Raios ou radiação infravermelha (IV)
     • micro-ondas
     • Ondas de rádio

2. Interação da luz

   • Chamaremos a LUZ as ondas eletromagnéticas com frequência entre 4 . 10¹4 e 7,5 . 10¹4 Hz e comprimento de onda entre 4 . 10<-7 e 7,5<-7 m, pois nossa retina é sensível ás radiações dessa faixa de espectro eletromegnético
   • Quando as partículas do corpo entram em ressonância e vibram com MÁXIMA AMPLITUDE, ocasiona grande número de colisões com as outras partículas da vizinhança. Esse fenômeno é denominado ABSORÇÃO
     • É chamado REFLEXÃO a transferência de energia da onda incidente para a matéria é praticamente nula, fazendo com que a reemisão de uma onda seja com frequência muito próxima da radiação incidente.
     • A travessia reemitidas pelos átomos ou moléculas ocasiona um pequeno atraso na propagação e, consequentemente, a velocidade da onda no material é um pouco menor que no ar, o que acarreta seu desvio ao mudar de meio. Conhecido como REFRAÇÃO
   • Dispersão da luz
     • A LUZ BRANCA também é chamada POLICROMÁTICA (várias cores), e as luzes que a compõem são denominadas MONOCROMÁTICAS (uma cor).
     • Reflexão seletiva
     • Ao combinarmos pigmentações, dizemos que foi produzida uma COMPOSIÇÃO DE CORES POR SUBTRAÇÃO
       • Existem três pigmentos fundamentais, denominados CORES SUBTRATIVAS PRIMÁRIAS: amarelo, ciano e magenta
         • Quando todos os cones da retina são estimulados simultaneamente,enxergarmos o branco, por isso dizemos que a mistura de lluzes produz uma COMPOSIÇÃO DE CORES POR ADIÇÃO
         • As luzes com frequências correspondentes ao VERMELHO, VERDE e AZUL são chamadas CORES ADITIVAS PRIMÁRIAS
         • Nas regiões em que ocorre a combinação de duas das três cores aditivas primárias, percebemos as CORES COMPLEMENTARES: MAGENTA, AMARELO E CIANO.

3. Interferência entre ondas

   • Apesar de a natureza a natureza ondulatória da luz ser discutida desde o século XVII, somente no início do século XIX o médico e linguista britânico Thomas
   • Apesar de a natureza ondulatória da luz ser discutida desde o século XVII, somente no início do século XIX o médico e linguista britânico Thomas Young conseguiu demonstrar a interferência das ondas luminosas.
     • Ao passar um feixe de luz monocromática por uma fenda muitíssimo fina, Young percebeu que a difração das ondas luminosas produzia uma faixa central brilhante que gradualmente se desvanecia
   • Quando uma luz policromática atravessa uma rede de difração, a frequências do espectro visível são separadas em faixas coloridas, assim como no prisma. Em CDs e DVDs, a trilha de dados gravados, por meio de microssulcos no plástico, forma uma rede de difração

4. Nas ondas de comunicação

   • O uso de ondas eletromagnéticas nas telecomunicações é fundamental nos dias de hoje, pois praticamente todo o sistema moderno de comunicação está baseado nelas.
     • A vantagem do uso das ONDAS DE RÁDIO para a comunicação deve-se à sua grande velocidade de propagação, a diversas bandas de trasmissão ( afinal, são usadas para rádio, televisão, internet, comunicação via satélite...)
   • O alcance das ondas de rádio depende de sua potência de emissão. Por isso, quanto mais longe estamos da antena emissora, menor é a qualidade da recepção.
   • Por causa da curvatura da Terra, outro fator relacionado à qualidade e ao alcance da trasmissão é a interação das ondas de rádio com as camadas superiores da atmosfera.
     • Ondas eletromagnéticas com frequências da ordem de 10 KHz a 10 MHz são refletidas pela ionosfera por isso podem ser recebidas a distâncias consideráveis da fonte emissora.
       • Aquelas com ordem de grandeza superior a 100 MHz são absorvidas pela ionosfera ou são perdidas no espaço, o que limita as regiões de recepção.