1.4 As radiações eletromagnéticas

Esse espectro é uma “estrada” importantíssima:
• para a Ciência, pois permitiu um melhor conhecimento da matéria e da energia;
• para a tecnologia, que produziu e continua a produzir uma quantidade enorme de aparelhos usando praticamente todas as frequências dessas radiações;

• para a sociedade, que vem se beneficiando desses aparelhos na vida diária, na Medicina, nas comunicações etc.

Iluminação
Durante séculos, as noites da humanidade foram iluminadas por velas. Em 1879, Thomas Alva Edison (1847-1931) inventou a lâmpada elétrica incandescente, que usamos até hoje e que consome muita energia para produzir luz (útil) e calor (desnecessário). 

A invenção das lâmpadas fluorescentes, que produzem “luz fria”, foi um grande passo para a economia de energia elétrica. Elas funcionam com descargas elétricas, em tubos do tipo “Geissler” (página 106), nos quais “saltos” eletrônicos produzem luz ultravioleta (UV), que é transformada em luz visível com o auxílio de uma película fluorescente existente no interior do tubo.

Visando sempre à economia de energia elétrica e ao aumento de eficiência na iluminação, foram desenvolvidos muitos outros tipos de lâmpada: de mercúrio (luz branca), de sódio (luz amarela) etc., que iluminam vias e praças públicas.

O próximo passo no campo da iluminação será o representado pelos LEDs. A palavra LED — Light Emitting Diode (diodo emissor de luz) indica um dispositivo formado por um semicondutor que emite luz. Atualmente, os LEDs são usados em painéis e lanternas de automóveis, televisores, computadores, telefones celulares e em inúmeros aparelhos eletrônicos  os quais o LED aparece como lâmpada de stand by (espera) enquanto o aparelho está desligado. No futuro, os LEDs estarão

presentes em sinais de trânsito, painéis luminosos de propaganda nas ruas, nas telas dos televisores e em iluminação domiciliar. Atualmente, eles são fabricados com compostos de alumínio, gálio, arsênio, índio e outros semicondutores. Futuramente poderão ser fabricados com compostos orgânicos, dando origem aos chamados Oleds ou LEDs orgânicos. As principais vantagens dos LEDs são a grande durabilidade e o baixo consumo de energia elétrica.

Luz laser
É um tipo especial de luz, cujo nome deriva da expressão inglesa light amplification by stimulated emission of radiation (amplificação da luz por emissão estimulada de radiação). Existem atualmente vários tipos de laser. O mais antigo é o
de rubi, que é um cristal de AL2O3 contendo pequenas quantidades de íons Cr31. Por estímulo da luz de um flash, os elétrons do Cr31 emitem fótons. Cada fóton emitido choca-se com novos átomos excitados que, por sua vez, emitem novos fótons, todos em fase entre si e orientados na mesma direção. Resulta então o comportamento mostrado abaixo.

Atualmente, o raio laser é muito usado tanto em aparelhagem de pesquisa científica como em leitores a laser (de códigos de barras em bancos, supermercados etc.), em aparelhos de CD e DVD, em computadores etc.

Fogos de artifício
Os fogos de artifício que iluminam noites festivas contêm o elemento magnésio, que queima emitindo luz branca muito intensa. Para produzir outras cores, colocam-se compostos de cobre (dão cor azul), de estrôncio (dão cor vermelha) etc.
São utilizados também em emergências marítimas, ou aéreas, como sinalizadores.

Micro­ondas e radar
No cotidiano é comum o uso dos fornos de micro-on das, nos quais há um gerador de ondas eletromagnéticas (magnétron) que emite na frequência da ordem de 2.450 MHz. Essa frequência “agita” as moléculas de água existentes nos alimentos, provocando assim o seu aquecimento (é por isso que alimentos muito “secos” não são aquecidos de modo eficaz).

O aparelho de radar emite feixes de micro-ondas que se chocam contra algum tipo de superfície e retornam ao aparelho, no qual o “eco” é detectado e analisado. Os radares são muito usados no controle das rotas dos aviões, nos próprios aviões para
detectar alterações na rota, em navios para evitar colisões, na meteorologia etc.

Comunicações
Em comunicações, dispomos de emissoras de rádio, de televisão, de telefonia celular etc. Damos abaixo uma ideia das faixas de frequência de emissão de alguns desses meios de telecomunicação.

Questões sobre a leitura Registre as respostas em seu caderno

54. Descreva quais são as vantagens decorrentes da utilização das lâmpadas fluorescentes de mercúrio, de sódio e dos LEDs.
55. Cite exemplos de utilização da luz laser na atualidade.
56. Pesquise por que o forno de micro-ondas é eficiente em relação ao consumo de energia elétrica.
57. Explique como funcionam os radares usados em aviões e navios.
58. Pesquise como as radiações eletromagnéticas, que são importantes para a Ciência, a tecnologia e a sociedade, podem ser maléficas ao ser humano.
59. (Enem-MEC) Explosões solares emitem radiações eletromagnéticas muito intensas e ejetam, para o espaço, partículas carregadas de alta energia, o que provoca efeitos danosos na Terra. O gráfico ao lado mostra o tempo transcorrido desde a primeira detecção de uma
explosão solar até a chegada dos diferentes tipos de perturbação e seus respectivos efeitos na Terra. Considerando-se o gráfico, é correto afirmar que a perturbação por ondas de rádio geradas em uma explosão solar:

a) dura mais que uma tempestade magnética.
b) chega à Terra dez dias antes do plasma solar.
c) chega à Terra depois da perturbação por raios X.
d) tem duração maior que a da perturbação por raios X.
e) tem duração semelhante à da chegada à Terra de partículas de alta energia.

60. Observe a foto obtida pela Nasa das luzes das cidades do planeta Terra.

Quais áreas da Terra estão mais iluminadas? Tente explicar por que algumas áreas são mais iluminadas que as
outras.
61. Reveja o infográfico na abertura deste capítulo e relacione-o a acontecimentos do seu dia a dia. Descreva como
seria o seu dia se ocorresse um apagão que durasse 24 horas.

Fonte: Feltre, Ricardo, 1928–Química / Ricardo Feltre. — 7. ed. —São Paulo : Moderna, 2008.