Ondas eletromagnéticas
Um pouco da história do desenvolvimento das ondas eletromagnéticas.
FÍSICA MODERNA
James Clerk Maxwell deu sua contribuição à grande polêmica ao desenvolver um estudo teórico prevendo a existência das ondas eletromagnéticas. Esse físico escocês, cujo trabalho se compara ao de Newton, pela síntese realizada a partir de seus antecessores, foi genial em sua ideia. Maxwell reformulou o eletromagnetismo de forma espetacular e sintética, com apenas quatro equações: as equações de Maxwell. Dizem que as equações de Maxwell estão para o eletromagnetismo, assim como as equações de Newton estão para a mecânica. Em seu trabalho, Maxwell não produziu ondas eletromagnéticas artificiais, mas previu sua existência. A ideia não é complicada. A lei de Faraday-Lenz sobre a indução magnética diz que sempre que houver uma variação do fluxo magnético, surgirá uma força eletromotriz induzida. Isso equivale a dizer que um campo magnético variável produz um campo elétrico. Maxwell propôs o contrário: será que um campo elétrico variável é capaz de gerar um campo magnético? A resposta a essa questão, a partir de confirmações experimentais, é positiva. Então, se colocarmos uma carga para oscilar, ela criará, em sua volta, um campo elétrico variável, que, por sua vez, estabelecerá um campo magnético variável, que, por sua vez, gerará um campo elétrico variável... Portanto, sempre que uma carga for acelerada, propagará a partir dela uma onda, formada por campos elétricos e magnéticos variáveis. Maxwell, em seu trabalho, determinou qual deveria ser a velocidade de propagação dessa tal onda eletromagnética, encontrando um valor muito próximo à velocidade de propagação da luz. Essa coincidência de resultados levou Maxwell a proclamar que a luz é, portanto, uma onda eletromagnética produzida por partículas carregadas e aceleradas.
Maxwell mostrou, também, que a potência (energia por tempo) de uma onda eletromagnética estava diretamente associada à sua amplitude (valores dos campos elétricos e magnéticos). Somente oito anos após a morte de Maxwell, foi que Hertz, um físico alemão, produziu artificialmente as primeiras ondas eletromagnéticas. Assim como a luz, as ondas de rádio, o infravermelho e o ultravioleta são também ondas eletromagnéticas de diferentes frequências, que não sensibilizam nossa retina, ou seja, não são visíveis aos olhos humanos, mas possuem a mesma natureza. A partir dessas ideias, os cientistas criaram o espectro eletromagnético, um esquema que mostra as diferentes ondas eletromagnéticas e suas respectivas frequências.
Ah! Um pequeno detalhe que não podemos esquecer: as ondas eletromagnéticas, por serem constituídas por vibrações de campos elétricos e magnéticos, não necessitam de meio de propagação, podendo se propagar no vácuo.
Tudo resolvido. A polêmica sobre a natureza da luz estava no fim, assim como a busca incessante do Éter. A ciência poderia passar por um momento de calmaria se não fossem as novas questões a serem colocadas e a necessidade do homem de estar sempre aprofundando seus conhecimentos. Dessa forma, a ciência caminha com reformulações contínuas das ideias e a busca constante das evidências experimentais.
A história continua no próximo post...
Sequencia dos posts em direção à Física Quântica
Concepção, criação e desenvolvimento: Prof. Gielton
