El Espectro Electromagnético

in StemSocial2 months ago (edited)
¡Hola querida comunidad científica de Hive! Reciban todos un cordial saludo. En este paseo que hemos estado realizando por el maravilloso mundo de las ondas y más en esta ocasión que hemos hablado sobre la luz, me parece muy conveniente tratar algo que resulta de mucha curiosidad para la mayoría de las personas y que en ocasiones cause mucha controversia. Se trata del ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO.

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Imagen realizada con la página web de diseño gráfico y composición de imágenes Canva.

El universo como ya lo hemos estudiado posee materia y energía, pero se podría decir que estos dos componentes se encuentran relacionados a través de la muy conocida ecuación del físico alemán Albert Einstein: E = m.c2, donde la E representa la energía, m a la masa de la materia y c a la velocidad de la luz. Como pudimos apreciar en la publicación anterior la luz es una manifestación de energía que está asociada a la radiación electromagnética que está presente en todo el universo y se describe como un campo electromagnético, este con descripción ondulatoria; o como fotones que sería la descripción como partícula. Cabe resaltar que tanto las ondas como los fotones se desplazan en el espacio a la velocidad de la luz.

Ahora bien todos en algún momento de nuestras vidas hemos escuchado sobre la radiación electromagnética, pues en la naturaleza existe un amplio rango de fenómenos que poseen características ondulatorias. Las ondas electromagnéticas, llamadas así por exhibir manifestaciones eléctricas y magnéticas, constituyen la llamada la energía radiante y comprenden desde ondas de corriente eléctrica alterna de baja frecuencia (60 Hz) hasta los rayos cósmicos, de frecuencias extremadamente altas. A la representación grafica de la energía radiante, en términos de frecuencia o de la longitud de onda, se le conoce con el nombre de espectro electromagnético, cuyo aspecto lo podemos ver en la imagen a continuación.


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Las líneas divisorias entre los distintos tipos de energía radiante no son tan pronunciadas. Por el contrario, hay una transición gradual entre una zona del espectro y otra. Tradicionalmente, se utilizan longitudes de onda para describir la energía radiante, que está a la izquierda de la línea divisoria, entre infrarrojo y microondas, mientras que la energía radiante, ala derecha de esta línea divisoria, se expresa en función de la frecuencia. Por ejemplo, una estación de radio se designa en términos de su frecuencia: 1.500 KHz (AM), 100,3 MHz (FM), mientras que la radiación correspondiente a la luz verde se asocia con longitudes de onda entre 560 nm y 490nm (Sabiendo que 1 nm = 10 exp -9 m). Las longitudes de ondas más largas y frecuencias más bajas están ubicadas en el extremo izquierdo del espectro, mientras las longitudes de onda más cortas y frecuencias más altas están en el extremo derecho.

A pesar que el espectro electromagnético tiene un rango muy amplio, el ojo humano es sensible sólo a una banda estrecha de frecuencias, que recibe el nombre de espectro visible de luz. Entonces, cuando nos referimos a “la luz”, estamos hablando del tipo de onda electromagnética, que es capaz de estimular la retina del ojo. El espectro visible de luz tiene un rango de frecuencia que va desde el color rojo hasta el color violeta. El color rojo corresponde aproximadamente, a una longitud de onda de 760 nm, mientras que el violeta tiene una longitud de onda aproximada de 380 nm. Entre ambas longitudes de onda existe una gama infinita de colores que el ojo puede percibir. A continuación se presenta una breve descripción de las ondas que comprenden el espectro electromagnético.


Ondas de Corriente Alterna


Normalmente tienen que ver con la energía eléctrica que alcanza nuestros hogares a 110 y 220 voltios. Su frecuencia es de 60 Hz en la mayoría de los países, que corresponde a una longitud de onda de, aproximadamente 5.000 Km.

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Ondas de Radio


Se utilizan, mayormente, en la radio AM y FM, así como también en la televisión.

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Microondas


Con longitudes de ondas de valores típicos entre 1 mm y 30 cm, estas ondas se utilizan en sistemas de comunicaciones por radar y en tecnologías de telefonía celular. Los hornos de microondas, tan comunes en nuestros hogares, constituyen una aplicación de la energía de las ondas, para calentar o cocinar alimentos.

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Ondas Infrarrojas


Como su nombre lo indica, se encuentran por debajo de la luz roja en el espectro electromagnético. Sus longitudes de onda están entre 1mm y 7 x 10 exp -7 m. Debido a su capacidad de generar calor en las sustancias sobre las cuales actúa, se utiliza en terapias térmicas. La fotografía infrarroja es otro campo de aplicación de estas ondas.

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Ondas Ultravioletas


Con longitudes de onda entre 380 nm hasta 60 nm, la luz ultravioleta es la causa principal de las quemaduras provocadas por exposición solar y un agente a tener en cuenta en el cáncer de piel. La capa de ozono de la estratosfera sirve de barrera a la mayor parte de la luz ultravioleta, protegiendo el planeta Tierra de los efectos nocivos de la misma, De allí los actuales esfuerzos por prohibir el uso de componentes químicos que, como los clorofluorcarbonos, destruyen la capa de ozono.

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Rayos X


Se han utilizado por mucho tiempo en medicina para revelar las estructuras internas del cuerpo humano. Tienen longitudes de onda entre 10 nm y 10 exp -4 nm. Por su poder de penetración y destrucción, deben ser usados con mucha cautela cuando son prescritos en la terapia contra el cáncer.

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Rayos Gamma


Son ondas electromagnéticas emitidas por núcleos radiactivos como el cobalto y el cesio, y algunas reacciones nucleares. Sus longitudes de onda varían entre 0,1 nm hasta 0,00001 nm.

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Ya para despedirme espero que el tema sea del agrado de los lectores y deseo ver en los comentarios sus opiniones y aportes significativos que ayuden a la ampliación del tema y que genere un debate crítico y enriquecedor para la satisfactoria divulgación del conocimiento científico.


Referencias

Figuera, J. (2009). Física, Texto y problemario. Caracas: Ediciones CO-BO.

Hewitt, P. (2007). Física Conceptual. México: Pearson Educación.

Zemansky, S. (2009). Física Universitaria Volumen II. México: Pearson Educación.


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