A relação da frequência com o comprimento de onda eletromagnética

As ondas eletromagnéticas são ondas transversais formadas pela combinação dos campos magnético e elétrico que se propagam no espaço perpendicularmente um em relação ao outro. São ondas eletromagnéticas as ondas de rádio, microondas, infravermelho, ultra violeta, raios X, raios gama e a luz visível ao olho humano. Estas ondas não precisam de um meio de propagação, podendo viajar até no vácuo.

Todas as ondas possuem grandezas físicas que são:

- Frequência: é o número de oscilações da onda por um certo período de tempo, representada pela letra f. A unidade derivada do SI para frequência é o hertz (Hz), que é a expressão de oscilações por segundo.

- Período: é o tempo necessário para a fonte produzir uma onda completa. No SI é representado pela letra T e é medido em segundos. É possível relacionar a frequência e o período de uma onda, a equação é f = 1/T ou T = 1/f.

- Comprimento de onda: é o tamanho de uma onda, que pode ser medida de crista a crista, do início ao final de um período ou de vale a vale. É representada no SI pela letra grega lambda (λ).

- Velocidade: todas as ondas possuem uma velocidade, que sempre é determinada pela distância percorrida sobre o tempo gasto. No vácuo, a velocidade de uma onda eletromagnética é a mesma para todas as frequências, sendo 299.792,458 km/s, ou seja, é a velocidade da luz, chamada de constante c.

- Amplitude: é a altura da onda, é a distância entre o eixo da onda até a crista. Quanto maior for a amplitude, maior será a quantidade de energia transportada.

O comprimento de onda tem uma relação inversa com a frequência, o comprimento de onda é igual à velocidade da onda dividida pela frequência da onda. Como a velocidade da luz é uma constante então esta relação é dada por λ = c/f. Que é a equação fundamental da ondulatória, v = λ.f, pois v = λ/T ou v = λ.1/T.

Os diversos tipos de ondas eletromagnéticas formam uma faixa de frequências com os respectivos comprimentos de ondas, que caracterizam o espectro eletromagnético. A figura abaixo mostra o espectro eletromagnético e os sentidos inversos do aumento na frequência e do aumento no comprimento de onda.

Por que uma onda de grande comprimento não pode ter uma frequência muito alta? Porque senão sua velocidade seria maior que a velocidade da luz. Lembre-se, as ondas eletromagnéticas se propagam com a mesma velocidade e por isso as ondas de maior freqüência são aquelas de menor comprimento de onda e as ondas de menor freqüência apresentam o maior comprimento de onda.