Uma onda eletromagnética com um campo elétrico de amplitude $E_0$, freqüência e comprimento de onda $\lambda = 550\text{ nm}$ é vista por um observador, como mostra a figura. Considere as seguintes proposições:

  • I – Se a amplitude do campo elétrico $E_0$ for dobrada, o observador perceberá um aumento do brilho da onda eletromagnética.

  • II – Se a freqüência da onda for quadruplicada, o observador não distinguirá qualquer variação do brilho da onda eletromagnética.

  • III – Se a amplitude do campo for dobrada e a freqüência da onda quadruplicada, então o observador deixará de visualizar a onda eletromagnética.

Lembrando que a faixa de comprimentos de ondas em que a onda eletromagnética é perceptível ao olho humano, compreende valores de $400\text{ nm}$ a $700\text{ nm}$, pode-se afirmar que:


img
Augusto Admin 14/02/2022 15:17
Analisando as opções uma a uma: $\cdot\ Afirmativa\ I:\ \color{green}{Correta}:$ Devemos na questão apenas saber que aumentando a amplitude (módulo) do campo elétrico de uma onda, aumentaríamos a intensidade da onda e que o comprimento de onda inicial se encontra no espectro visível humano e por isso, seria observado um aumento no brilho da onda. Por curiosidade: $$I=\dfrac{n^2\epsilon_0}{2}|E|^2,\ \text{onde } n\ \text{é o índice de refração do meio, } |E|\ \text{, o módulo complexo do campo elétrico e} \ \epsilon_0,\text{ a permissividade elétrica do meio}. $$ $\cdot\ Afirmativa\ II:\ \color{green}{Correta}\ \text{ou}\ \color{red}{Incorreta}:$ Se quadruplicarmos a frequência, o comprimento de onda será divido por quatro: $$\lambda=\dfrac{c}{f}\therefore \lambda_f=\dfrac{550}{4}=137,5\ nm$$ Esse comprimento está no ultra-violeta, não perceptível ao olho humano, logo qualquer variação de brilho não será percebida. Existe contanto uma outra interpretação para essa afirmativa: imagine que estávamos observando o brilho de uma luz verde $(\lambda=500\ nm)$ e sua frequência foi aumentada lentamente até ser quadruplicada. Como deixaríamos de ver a luz, obviamente essa mudança seria percebida e a alternativa estaria incorreta. $\cdot\ Afirmativa\ III:\ \color{green}{Correta}:$ Sim, como demonstrado na alternativa anterior, quadruplicar a frequência faria a luz sair do espectro visível. $$Letra\ C\text{ ou }E$$
img
ITA IIIT
15:19 14/02/2022
Perfeito, Augusto!
Modo de Edição
0 / 5000
ManualLaTeX