Comprimento de onda é a característica fundamental das ondas. E essa característica designa a distância entre dois pontos iguais em um ciclo de onda, como no caso do pico de uma crista até o próximo pico ou ainda de um vale até o próximo. Esse conceito é estudado em física, dentro da chamada ondulatória.
Esse se trata de um conceito importante especialmente em campos como o da física e áreas relacionadas, pois ajuda na definição de como as ondas se comportam e interagem.
O comprimento de onda costuma ser medido em metros, mesmo que varie drasticamente a depender do tipo de onda, de ondas de rádio, as quais podem ter quilômetros de comprimento, até os raios X, com comprimentos de onda bastante pequenos, estando na escala de nanômetros.
Em qualquer onda, seja uma onda mecânica (como no caso do som) ou uma onda eletromagnética (a exemplo da luz visível ou micro-ondas), o comprimento de onda está diretamente ligado com a frequência (número de ciclos a cada segundo) e a velocidade de propagação. E tais variáveis estão ligadas através da equação fundamental das ondas: velocidade = comprimento de onda x frequência (V = λ . f).
V: se trata da velocidade de propagação da onda.
λ: é símbolo usado para designar o comprimento da onda.
f: se trata da frequência da onda.
A relação entre comprimento de onda e frequência
Quando falamos de ondas, se tem o comprimento de onda e a frequência como inversamente proporcionais. Isso quer dizer que, quanto maior for a frequência, então menor será o comprimento de onda, e vice-versa.
O exemplo é no caso das ondas de rádio, com comprimentos de onda muito longos e frequências baixas, ao passo que a luz ultravioleta e os raios X, que fazem parte do espectro eletromagnético, possuem comprimentos de onda curtos e frequências bastante altas. Essa relação é crucial para compreender como distintas ondas conduzem energia e como é sua interação com a matéria.
Há ainda o caso da luz visível, qual representa somente uma pequena faixa do espectro eletromagnético, sendo ela detectável pelo olho humano, a mesma possui comprimentos de onda que variam de 400 a 700 nanômetros (nm) em aproximadamente.
Além do mais, outras regiões do espectro, a exemplo das ondas infravermelhas e ultravioleta, possuem as suas frequências e comprimentos de onda particulares, acometendo como tais ondas são absorvidas ou como são refletidas por distintos materiais. Tal variação em frequência e comprimento de onda ainda influencia a refração e dispersão quando atravessa variados meios.
Comprimento de onda e o espectro eletromagnético
O espectro eletromagnético se traduz na gama completa de frequências e de comprimentos de onda das ondas eletromagnéticas, que compreende de ondas de rádio (possuindo comprimentos de onda extremamente longos) até raios gama (esses tendo comprimentos de onda bastaste curtos). E cada parte do espectro dispõe de propriedades e aplicações variadas:
- Ondas de rádio: dispõem de comprimentos de onda bastante longos e são muito utilizadas em comunicações;
- Raios gama: tendo os menores comprimentos de onda, mas frequências muito altas, são usados em tratamentos de câncer;
- Infravermelho: ligado ao calor e comumente usado nas câmeras de visão noturna;
- Micro-ondas: usadas em sistemas de comunicação e também nos fornos micro-ondas;
- Luz visível: A faixa do espectro pode ser vista a olho humano;
- Ultravioleta (UV): dispõe de energias mais altas, sendo capaz de causar queimaduras solares, geralmente usado na esterilização;
- Raios X: ondas de alta energia usadas nos exames de imagem médica.
Cada uma dessas ondas dispõe de aplicações e efeitos variados por conta das características específicas de comprimento de onda e frequência.
A velocidade com a qual as ondas eletromagnéticas se propagam no vácuo se trata da mesma para todas as ondas do espectro e diz respeito à velocidade da luz (por volta de 300.000 km/s), mesmo que essa velocidade varie ao passar por distintos materiais por causa da refração.
Fenômenos relacionados ao comprimento de onda
As propriedades relativas ao comprimento de onda geram impacto direto numa série de fenômenos físicos. E dentre os mais notáveis encontram-se: difração, interferência, polarização e também dispersão.
No caso da difração, ela é um fenômeno que ocorre no momento em que uma onda encontra um obstáculo ou passa através de uma abertura, o que a faz se espalhar. Ondas que tenham comprimentos maiores, como é o caso das ondas de rádio, difratam de modo mais fácil.
Se duas ondas que possuem a mesma frequência e comprimento de onda se encontram, isso gera padrões de interferência construtiva (o que as reforças mutuamente) ou destrutiva (com ambas se cancelando). Aqui se tem o famoso cancelamento de fase, algo que surge no âmbito da acústica em estúdio ou em gravações de áudio, por exemplo.
Já a polarização é algo que acontece quando a direção das oscilações das ondas é orientada em numa direção específica. Esse efeito é bastante usado nas lentes de óculos e também em tecnologia de tela de LCD.
Enquanto isso, a dispersão sucede quando uma onda passa por um material e se espalha por diferentes direções. Na luz visível, a dispersão gera o efeito de arco-íris se a luz branca é separada nas cores do espectro quando atravessa um prisma.
SOUSA, Priscila. (21 de Janeiro de 2025). Comprimento de onda - O que é, conceito e definição. Conceito.de. https://conceito.de/comprimento-de-onda