UEM 2012 (Inverno, Conhecimentos Específicos) — questão 7 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: julgar afirmações sobre a natureza das ondas eletromagnéticas.

(01) Verdadeira. É a contribuição de Maxwell: campo elétrico variável induz campo magnético (assim como campo magnético variável induz campo elétrico). O campo induzido circula em torno da direção da variação de $\vec{E}$, perpendicular a ele; na onda eletromagnética, $\vec{E}$ e $\vec{B}$ são perpendiculares entre si.

(02) Verdadeira. Numa onda eletromagnética no vácuo, os módulos dos campos se relacionam por

$$\frac{E}{B} = c = 3 \cdot 10^8\ \text{m/s}$$

(04) Verdadeira. No modelo quântico, a luz monocromática de frequência f é um fluxo de fótons, cada um com energia $hf$.

(08) Falsa. Ondas transportam energia (e quantidade de movimento), mas não transportam matéria.

(16) Falsa. $E = h\,f$: a energia do fóton é diretamente proporcional à frequência (por isso o ultravioleta, de frequência maior, tem fótons mais energéticos que o infravermelho).

⚠️ A armadilha: a (16), confundir com a relação com o comprimento de onda: $E = hc/\lambda$ é inversamente proporcional a λ, mas diretamente proporcional a f.

A ideia em uma frase: a onda eletromagnética são campos E e B perpendiculares que se induzem mutuamente, viajando a c = E/B, em pacotes de energia hf.

Resposta: soma 07 (01 + 02 + 04).