How big is Comprimento de onda das micro-ondas?

As micro-ondas são ondas de rádio na extremidade de alta frequência do espectro de rádio, com comprimentos de onda que vão de cerca de 1 milímetro a 1 metro. O explorador mostra uma micro-onda com comprimento de onda de 1 centímetro. Isso equivale a 10 vezes o comprimento da micro-onda mais curta e a um centésimo do comprimento da mais longa, perto da extremidade curta da faixa.

Comprimento de onda

As micro-ondas, como a luz, são ondas eletromagnéticas: ondas de energia elétrica e magnética que se propagam juntas pelo espaço. O comprimento de onda de uma onda é a distância entre uma crista e a próxima. Sua frequência é o número de cristas que passam por um ponto a cada segundo, medido em hertz. Quanto mais curto o comprimento de onda, maior a frequência.

Uma micro-onda de 1 centímetro tem frequência de cerca de 30 gigahertz, ou seja, cerca de 30 bilhões de cristas passam por um ponto a cada segundo. A Occupational Safety and Health Administration (OSHA), a agência de segurança no trabalho dos Estados Unidos, define micro-ondas como frequências de 300 megahertz (300 milhões de cristas por segundo) a 300 gigahertz. Essas frequências correspondem a comprimentos de onda de 1 metro até 1 milímetro.

A União Internacional de Telecomunicações (UIT), que coordena o uso do rádio em todo o mundo, nomeia as faixas de rádio pelo comprimento de suas ondas. Ela chama a faixa de 3 a 30 gigahertz de "ondas centimétricas" e a de 30 a 300 gigahertz de "ondas milimétricas". A 29,98 gigahertz, uma onda de 1 centímetro fica bem no topo da faixa centimétrica.

Comparações de tamanho

Duas ondas de 1 centímetro, colocadas ponta a ponta, medem um pouco mais que a largura de um centavo americano, que tem 19 milímetros de largura.
Uma bolinha de gude padrão, com 1,6 centímetro de largura, tem largura equivalente a cerca de 1,6 vezes o comprimento de onda dessa micro-onda.
Os fornos de micro-ondas usam ondas de cerca de 12 centímetros de comprimento, 12 vezes o comprimento desta onda.
As ondas mais longas da luz visível, a luz vermelha, têm cerca de 700 nanômetros de comprimento. Um nanômetro é um bilionésimo de metro, então uma micro-onda de 1 centímetro é cerca de 14.000 vezes mais longa.

Para que servem as micro-ondas

Um forno de micro-ondas gera suas ondas com uma válvula eletrônica chamada magnetron. As ondas ricocheteiam nas paredes metálicas do forno e atravessam vidro, papel e plástico, mas os alimentos as absorvem. Elas fazem as moléculas de água do alimento vibrarem, e esse movimento produz o calor que cozinha o alimento.

As micro-ondas também transportam sinais de telefone e televisão, e o radar as usa para detectar carros em excesso de velocidade. O radar meteorológico Doppler as usa para acompanhar tempestades, e a maioria dos satélites de comunicação as usa para enviar sinais à Terra. Nas comunicações espaciais, as frequências de 27,5 a 30 gigahertz, com ondas de 1,0 a 1,1 centímetro de comprimento, são conhecidas como banda de 30 gigahertz.

Micro-ondas do início do universo

Em 1965, Arno Penzias e Robert Wilson, dos Bell Telephone Laboratories, mediam ruído de rádio com uma antena em forma de corneta de 6 metros em Holmdel, Nova Jersey. Em um comprimento de onda de 7,35 centímetros, cerca de sete vezes o comprimento da onda do explorador, eles captaram mais ruído do que conseguiam explicar. Ele vinha igualmente de todas as direções do céu.

Um artigo complementar de físicos da Universidade de Princeton ofereceu uma explicação. O ruído era a radiação cósmica de fundo em micro-ondas: luz que preenche todo o universo, liberada quando o universo tinha cerca de 380.000 anos. Penzias e Wilson dividiram o Prêmio Nobel de Física de 1978 "por sua descoberta da radiação cósmica de fundo em micro-ondas".