7.2 : O Espectro Eletromagnético

O espectro eletromagnético é constituído por todos os tipos de radiação eletromagnética dispostos de acordo com a sua frequência e comprimento de onda. Cada uma das várias cores da luz visível tem frequências e comprimentos de onda específicos associados a elas, e pode-se ver que a luz visível constitui apenas uma pequena parte do espectro eletromagnético. Uma vez que as tecnologias desenvolvidas para trabalhar em várias partes do espectro eletromagnético são diferentes, por razões de conveniência e legados históricos, diferentes unidades são normalmente utilizadas para diferentes partes do espectro. Por exemplo, as ondas de rádio são normalmente especificadas como frequências (normalmente em unidades de MHz), enquanto que a região visível é normalmente especificada em comprimentos de onda (normalmente em unidades de nm ou angstroms). 

Figura 1: As porções do espectro eletromagnético são mostradas por ordem de aumento da frequência e diminuição do comprimento de onda.

Os tipos de ondas eletromagnéticas são ondas de rádio, microondas, ultravioleta, visível, infravermelhos, raios x, e raios gama.

As ondas de rádio têm os comprimentos de onda mais longos, as frequências mais baixas, e carregam a menor quantidade de energia. São utilizados em tecnologias de telemóveis, emissões de rádio e televisão, controlo de tráfego aéreo, etc.

As microondas têm comprimentos de onda mais curtos do que as ondas de rádio. Elas são absorvidas pela água e são usados para aquecer e cozinhar alimentos. 

Em seguida está a radiação de infravermelhos, que é emitida por objetos quentes. Por exemplo, a Terra absorve a energia radiante do sol e emite radiação infravermelha. Parte da radiação infravermelha é absorvida e re-emitida pela atmosfera para manter a temperatura média da Terra através do efeito estufa. Os óculos de visão nocturna detetam as radiações de infravermelhos emitidas pelos nossos corpos.

A luz visível é apenas uma pequena porção das radiações electromagnéticas que varia entre 740 e 390 nm.  Os olhos humanos só podem ver esta pequena gama de comprimentos de onda. A luz visível é constituída principalmente por sete componentes de cores, incluindo vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, índigo, e violeta. 

A radiação ultravioleta tem comprimentos de onda que variam de 400 a 10 nm. A luz solar é a fonte mais familiar de radiação UV. Ela carrega energia suficiente que, com exposição excessiva, provoca queimaduras solares.

Os raios X podem passar por muitas substâncias, tornando-os uma importante ferramenta de imagiologia. Os dentistas usam raios X para fins de diagnóstico, e a segurança do aeroporto usa-os para visualizar os componentes de uma mala.

Os raios gama têm comprimentos de onda mais pequenos, altas frequências, e energias. Os raios gama são libertados por reações nucleares e elementos radioativos naturais.

Os raios X e os raios gama são as formas mais energéticas de radiação eletromagnética. As suas energias elevadas podem ionizar átomos e moléculas. A radiação ionizante pode provocar alterações ou danos permanentes em moléculas biológicas. Eles são usados para destruir células cancerígenas.    

Este texto foi adaptado de Openstax, Chemistry 2e, Section 6.1: Electromagnetic Energy.