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As ondas eletromagnéticas são fenómenos fundamentais que permitem a propagação de energia pelo espaço sem a necessidade de um suporte físico. 

As ondas eletromagnéticas consistem na propagação de energia através de duas entidades interdependentes: o campo elétrico (E) e o campo magnético (B). Estes campos evoluem e oscilam no espaço de forma conjunta, dando origem às ondas eletromagnéticas.  

• Origem: Uma onda eletromagnética pode ser gerada por uma corrente elétrica que varia no tempo.

• Dualidade Onda-Partícula: A ciência explica a radiação eletromagnética tanto como um conjunto de ondas que viajam no espaço, quanto como um fluxo de partículas elementares chamadas fotões.

• Densidade de Potência: O produto dos campos elétrico e magnético resulta na densidade de potência (S), que mede a potência transportada pela onda por unidade de área.

Principais Fontes

As fontes de radiação eletromagnética são classificadas em dois grandes grupos:

1. Fontes Naturais: Ocorrem naturalmente no Universo. O Sol é a fonte natural mais intensa a que os seres humanos estão expostos.

2. Fontes Artificiais: Criadas pela atividade humana e pelo desenvolvimento tecnológico, incluem antenas de sistemas de telecomunicações, linhas de alta tensão e aparelhos elétricos domésticos.

Características Principais

As propriedades e aplicações das ondas eletromagnéticas são determinadas por características específicas:

• Comprimento de onda (λ) e Frequência (f): O comprimento de onda é a distância entre dois pontos na mesma fase de vibração (medido em metros no SI), enquanto a frequência é o número de ciclos por segundo (medida em Hertz). Estas duas grandezas estão interligadas pela velocidade da luz (c) através da relação λf=c.

• Velocidade de Propagação: Em espaço aberto, as ondas propagam-se em linha reta a uma velocidade próxima de 300.000 km/s.

• Amplitude: Representa a medida da intensidade dos campos. A intensidade do campo elétrico, mede-se em Volt por metro (V/m) e a intensidade do magnético (H) em Ampere por metro (A/m). O campo magnético exprime-se em Tesla (unidade derivada do SI de unidades). 

1 tesla é o campo magnético que exerce uma força de 1 newton por metro de fio percorrido por 1 ampere de corrente elétrica.

• Polarização: Refere-se à orientação espacial dos campos. Por exemplo, se o campo elétrico oscilar na vertical, a polarização é vertical; se oscilar na horizontal, a polarização é horizontal.

• Interação com obstáculos: A direção de propagação pode ser alterada por fenómenos de reflexão ou difração ao encontrar obstáculos como edifícios ou relevo, o que pode modificar a sua amplitude e polarização, mas não a sua frequência.

O Espetro Eletromagnético e Energia

A gama total de frequências e comprimentos de onda é designada por espetro eletromagnético. A energia de uma onda (ou do seu fotão) depende da sua frequência: frequências mais altas possuem fotões com maior energia.

• Radiações ionizantes: Ondas de frequência muito alta, como os raios X e raios gama, têm energia suficiente para remover eletrões de átomos ou moléculas (ionização), podendo causar danos no tecido biológico.

• Radiações não-ionizantes: Ondas de frequência mais baixa, como a luz visível e as radiofrequências (utilizadas em telemóveis e rádio), não possuem energia suficiente para causar ionização. No caso das radiofrequências, o efeito biológico conhecido é essencialmente o aquecimento dos tecidos (efeito térmico).

Outros conceitos importantes 

• Densidade de Potência - Potência por unidade de área normal à direção de propagação. Mede-se em watt por metro quadrado, W/m2.

• SAR- “Specific Absorption Ratio”, ou seja, Taxa de Absorção Específica. Representa a taxa a que a energia eletromagnética é absorvida por uma unidade de massa de tecido biológico. Mede-se em watt por quilograma, W/kg.

Imagem criada pelo Chat GPT