La radiación electromagnética es una forma de energía que incluye ondas de radio, microondas, rayos X y rayos gamma, así como luz visible.
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| Los puntos verdes muestran las ubicaciones de 186 estallidos de rayos gamma observados por el Telescopio de Área Grande (LAT) en el satélite Fermi de la NASA durante su primera década. Algunas ráfagas notables están resaltadas y etiquetadas. Antecedentes: construido a partir de nueve años de datos LAT, este mapa muestra cómo aparece el cielo de rayos gamma a energías superiores a 10 mil millones de electronvoltios. El plano de nuestra galaxia, la Vía Láctea, corre a lo largo del centro de la trama. Los colores más brillantes indican fuentes de rayos gamma más brillantes. (Crédito de la imagen: Colaboración NASA/DOE/Fermi LAT). |
La radiación electromagnética es un tipo de energía que nos rodea y toma muchas formas, como ondas de radio, microondas, rayos X y rayos gamma. La luz solar también es una forma de energía electromagnética, pero la luz visible es solo una pequeña porción del espectro electromagnético, que contiene una amplia gama de longitudes de onda.
¿CUÁNDO SE DESCUBRIÓ EL ELECTROMAGNETISMO?
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| Las ondas electromagnéticas se forman cuando un campo eléctrico (que se muestra con flechas rojas) se acopla con un campo magnético (que se muestra con flechas azules). Los campos magnético y eléctrico de una onda electromagnética son perpendiculares entre sí y a la dirección de la onda.(Crédito de la imagen: NOAA). |
La gente ha sabido sobre la electricidad y el magnetismo desde la antigüedad, pero los conceptos no se entendieron bien hasta el siglo XIX, según una historia. Del físico Gary Bedrosian del Instituto Politécnico Rensselaer en Troy, Nueva York. En 1873, el físico escocés James Clerk Maxwell demostró que los dos fenómenos estaban conectados y desarrolló una teoría unificada del electromagnetismo, según el sitio hermano de Live Science, el estudio del electromagnetismo se ocupa de cómo las partículas cargadas eléctricamente interactúan entre sí y con los campos magnéticos.
Maxwell desarrolló un conjunto de fórmulas, llamadas ecuaciones de Maxwell, para describir las diferentes interacciones de la electricidad y el magnetismo. Aunque inicialmente había 20 ecuaciones, Maxwell luego las simplificó a solo cuatro ecuaciones básicas. En términos simples, estas cuatro ecuaciones establecen lo siguiente:
- La fuerza de atracción o repulsión entre cargas eléctricas es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.
- Los polos magnéticos vienen en pares que se atraen y se repelen, como lo hacen las cargas eléctricas.
- Una corriente eléctrica en un alambre produce un campo magnético cuya dirección depende de la dirección de la corriente.
- Un campo eléctrico en movimiento produce un campo magnético y viceversa.
¿CÓMO SE CREA EL ELECTROMAGNETISMO?
La radiación electromagnética se crea cuando una partícula atómica cargada, como un electrón, es acelerada por un campo eléctrico, lo que hace que se mueva. El movimiento produce campos eléctricos y magnéticos oscilantes, que viajan en ángulo recto entre sí, según un curso de física y astronomía en línea de PhysLink.com. Las ondas tienen ciertas características, dadas como frecuencia, longitud de onda o energía.
Una longitud de onda es la distancia entre dos picos consecutivos de una onda, según la Corporación Universitaria de Investigaciones Atmosféricas (UCAR)(se abre en una pestaña nueva). Esta distancia se da en metros o fracciones de la misma. La frecuencia es el número de ondas que se forman en un período de tiempo determinado. Por lo general, se mide como el número de ciclos de onda por segundo, o hercios (Hz). Una longitud de onda corta significa que la frecuencia será más alta porque un ciclo puede pasar en una cantidad de tiempo más corta. De manera similar, una longitud de onda más larga tiene una frecuencia más baja porque cada ciclo tarda más en completarse.
¿CUÁLES SON LAS PARTES DEL ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO?
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| El espectro electromagnético, de las ondas de mayor a menor frecuencia. El espectro electromagnético se divide generalmente en siete regiones, en orden decreciente de longitud de onda y creciente de energía y frecuencia: ondas de radio, microondas, infrarrojos, luz visible, ultravioleta, rayos X y rayos gamma.(Crédito de la imagen: Shutterstock) |
La radiación electromagnética abarca una enorme gama de longitudes de onda y frecuencias. Este rango se conoce como espectro electromagnético, según la UCAR. El espectro electromagnético generalmente se divide en siete regiones, en orden decreciente de longitud de onda y creciente de energía y frecuencia. Las designaciones comunes son ondas de radio, microondas, infrarrojos (IR), luz visible, luz ultravioleta (UV), rayos X y rayos gamma.
Ondas de radio
Las ondas de radio se encuentran en el rango más bajo del espectro electromagnético, con frecuencias de hasta aproximadamente 30 mil millones de hercios, o 30 gigahercios (GHz), y longitudes de onda superiores a aproximadamente 0,4 pulgadas (10 milímetros). La radio se utiliza principalmente para las comunicaciones, incluidos los medios de voz, datos y entretenimiento.
Microondas
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| (Crédito de la imagen: Shutterstock) |
Las microondas caen en el rango del espectro electromagnético entre la radio y el IR. Tienen frecuencias de aproximadamente 3 GHz a 30 billones de hercios, o 30 terahercios (THz), y longitudes de onda de aproximadamente 0,004 a 0,4 pulgadas (0,1 a 10 mm). Las microondas se utilizan para comunicaciones y radares de gran ancho de banda, así como también como fuente de calor para hornos de microondas y aplicaciones industriales.
Infrarrojo
El infrarrojo está en el rango del espectro electromagnético entre las microondas y la luz visible. IR tiene frecuencias de aproximadamente 30 a 400 THz y longitudes de onda de aproximadamente 0,00003 a 0,004 pulgadas (740 nanómetros a 100 micrómetros). La luz IR es invisible para los ojos humanos, pero podemos sentirla como calor si la intensidad es suficiente.
Luz visible
La luz visible se encuentra en el medio del espectro electromagnético, entre IR y UV. Tiene frecuencias de aproximadamente 400 a 800 THz y longitudes de onda de aproximadamente 0,000015 a 0,00003 pulgadas (380 a 740 nanómetros). De manera más general, la luz visible se define como las longitudes de onda que son visibles para la mayoría de los ojos humanos.
Ultravioleta
La luz ultravioleta es el rango del espectro electromagnético entre la luz visible y los rayos X. Tiene frecuencias de aproximadamente 8 × 10 14 a 3 x 10 16 Hz y longitudes de onda de aproximadamente 0,0000004 a 0,000015 pulgadas (10 a 380 nanómetros). La luz ultravioleta es un componente de la luz solar, pero es invisible para el ojo humano. Tiene numerosas aplicaciones médicas e industriales, pero puede dañar el tejido vivo.
Rayos X
Los rayos X se clasifican aproximadamente en dos tipos: rayos X blandos y rayos X duros. Los rayos X suaves constituyen el rango del espectro electromagnético entre los rayos UV y los rayos gamma. Los rayos X blandos tienen frecuencias de aproximadamente 3 × 10 16 a 10 18 Hz y longitudes de onda de aproximadamente 4 × 10 −7 a 4 × 10 −8 pulgadas (100 picómetros a 10 nanómetros). Los rayos X duros ocupan la misma región del espectro electromagnético que los rayos gamma. La única diferencia entre ellos es su fuente: los rayos X son producidos por la aceleración de electrones, mientras que los rayos gamma son producidos por núcleos atómicos.
Rayos gamma
Los rayos gamma están en el rango del espectro por encima de los rayos X suaves. Los rayos gamma tienen frecuencias superiores a unos 10 18 Hz y longitudes de onda inferiores a 4 × 10 −9 pulgadas (100 picómetros). La radiación gamma causa daño al tejido vivo, lo que la hace útil para matar células cancerosas cuando se aplica en dosis cuidadosamente medidas en regiones pequeñas. Sin embargo, la exposición incontrolada es extremadamente peligrosa para los humanos.
