Ficha nº1

 

Espetro eletromagnético

1. A diatermia por micro-ondas é uma técnica utilizada em fisioterapia. Nesse tratamento são usadas micro-ondas com frequências de 2450 MHz, originadas por um dispositivo designado magnetrão. Este dispositivo é composto por pequenas cavidades onde os eletrões oscilam com uma frequência pré-definida.

1.1. Qual deve ser a frequência de oscilação dos eletrões que originam essas ondas eletromagnéticas? Justifique.

1.2. Comparando com as ondas produzidas e detetadas por Hertz, estas ondas apresentam .............. comprimento de onda e ................ frequência.

(A) ... maior .. . menor

(B) .. . menor ... maior

(C) ... maior ... maior

(D) .. . menor .. . menor

2. Justifique que as ondas eletromagnéticas são ondas transversais.

3. Que significa dizer que a atmosfera é opaca à luz de certas frequências? Que consequência tem esse facto na vida na Terra?

4. Apenas cerca de 50% da radiação solar que incide no topo da atmosfera terrestre contribui para o aumento da energia interna os materiais à superfície do planeta.

4.1. Explique este facto.

4.2. Porque razão se diz que a atmosfera faz uma absorção seletiva da radiação solar?

4.3. Tendo em conta que os componentes da atmosfera absorvem cerca de 20% da radiação incidente no topo da atmosfera, indique o balanço energético que permite determinar o albedo terrestre.

5. A facilidade de comunicação nas sociedades contemporâneas permitiu criar novas formas de relacionamento entre as pessoas. O rádio, a televisão e o telefone são exemplos de meios de comunicação que utilizam ondas eletromagnéticas.

Indique as características de uma onda eletromagnética.

6. Que significa dizer que o albedo da Terra é 30%?

7. Como se produz e propaga uma onda eletromagnética?

8. Selecione a opção correta:

(A) A luz branca é luz de uma só frequência.

(B) Quando a luz interage com a atmosfera terrestre, a parte refletida determina o albedo.

(C) Quando a luz, visível e não visível, incide num material, só a luz não visível pode ser transmitida através dele.

(D) A radiação ionizante é luz de baixa frequência.

9. Leia atentamente o texto e responda às questões seguintes.

Para a maioria das pessoas, a palavra «rádio» significa simplesmente «aparelho para emitir som».

No entanto, o que está em causa é a utilização de ondas eletromagnéticas, da gama de radiofrequências do espetro eletromagnético, para transportar um sinal sonoro. Desde os finais do século x1x, com os trabalhos de Maxwell, Oersted, Faraday e Hertz e, posteriormente, com Marconi, registou-se um avanço enorme no conhecimento dos fenómenos eletromagnéticos e da tecnologia para a emissão e receção das ondas eletromagnéticas, culminando na diversidade de meios hoje utilizados na comunicação.

9.1 Dos cientistas mencionados no texto, qual foi o responsável pela construção da primeira antena?

9.2 Selecione a opção que completa corretamente a frase seguinte.

Faraday verificou experimentalmente que .. .

A . ... uma corrente elétrica cria um campo magnético.

B . ... a variação de fluxo magnético por unidade de tempo que atravessa uma espira condutora induz uma força eletromotriz.

C . ... as entidades que geram campos magnéticos são semelhantes às que geram campos elétricos.

D . ... é possível enviar uma onda eletromagnética de uma antena emissora para uma antena recetora.

10. Que frequência tem a onda produzida por uma carga que oscila 6 milhões de vezes por minuto?

11. Selecione a opção correta:

(A) Maxwell produziu, pela primeira vez, em laboratório, uma onda eletromagnética.

(B) Hertz produziu, pela primeira vez, ondas eletromagnéticas que se propagaram da Europa até à América.

(C) Hertz produziu, pela primeira vez em laboratório, ondas eletromagnéticas de elevada frequência.

(D) Marconi produziu ondas eletromagnéticas estabelecendo a comunicação entre dois continentes.

12. Qual das seguintes características é comum a todas as radiações do espetro eletromagnético, quando se propagam no vazio?

(A) Frequência

(B) Comprimento de onda

(C) Velocidade

(D) Energia

13. Relacione a frequência de oscilação de uma carga elétrica com a frequência da onda eletromagnética que essa oscilação produz.

14. O Sol emite, entre outras radiações, luz vermelha, luz azul, calor, raios X e raios ɣ.

Selecione a opção que identifica corretamente a grandeza física comum a todas estas radiações no vácuo.

A. Frequência.

B. Comprimento de onda.

C. Velocidade de propagação.

D. Amplitude de onda.

15. Identifique o contributo de Maxwell para a teoria das ondas eletromagnéticas.

16. Uma onda eletromagnética

(A) só se propaga no vazio.

(B) é produzida por um campo elétrico e um campo magnético constantes no tempo.

(C) é produzida por cargas elétricas oscilantes.

(D) é produzida por um campo elétrico e por um campo magnético variáveis no tempo cujas direções de oscilação são coincidentes.

17. Identifique qual das seguintes afirmações relativas à interação entre a radiação eletromagnética e o meio em que se propaga não está correta.

(A) Um meio pode ser transparente a uma radiação e não a outra.

(B) Uma superfície pode transmitir parte de uma radiação de uma certa frequência e absorver outra parte.

(C) A repartição da energia que é absorvida, refletida ou transmitida por um meio depende da frequência da radiação e da inclinação com que esta incide sobre a superfície desse meio.

(D) A fração de energia que é absorvida por um determinado meio onde se propaga a luz só depende das características desse meio.

18. Marconi, em 1901, conseguiu com sucesso a primeira comunicação transatlântica usando ondas rádio.

Classifique como verdadeira (V) ou falsa (F) cada uma das afirmações seguintes, sobre as propriedades das ondas eletromagnéticas.

A. Uma onda eletromagnética consiste na propagação de um campo magnético.

B. Cargas oscilantes geram ondas eletromagnéticas.

C. As ondas eletromagnéticas propagam-se apenas no vazio.

D. Marconi construiu a primeira antena recetora de ondas eletromagnéticas.

E. Na comunicação a longas distâncias utilizam-se ondas eletromagnéticas e não ondas sonoras.

F. Campos elétricos variáveis dão origem a campos magnéticos.

G. A luz é uma onda eletromagnética.

19. Em 1873, James Maxwell estabeleceu a teoria do eletromagnetismo. Maxwell reuniu os conhecimentos existentes e descobriu as correlações que havia em alguns fenómenos, dando origem à teoria de que eletricidade, magnetismo e ótica são manifestações diferentes do mesmo fenómeno físico. Esta teoria, além de explicar a natureza da luz, previu a existência de outras ondas eletromagnéticas.

19.1. De acordo com a teoria do eletromagnetismo de Maxwell, como é que é possível originar uma onda eletromagnética?

19.2. Como foi que Hertz, em 1887, testou e validou a teoria do eletromagnetismo de Maxwell?

20. Selecione a opção que completa corretamente a frase seguinte.

Independentemente da natureza da onda, a sua propagação envolve ...

A . ... produção de energia.

B . .. . transformação de energia. 

C . ... transporte de energia.

D . ... perda de energia.

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