3. Espectro electromagnético

Ya sabes que las ondas, y las electromagnéticas no van a ser menos, se diferencian unas de otras por su frecuencia , ya que este parámetro depende del foco emisor.

Pues bien, las infinitas ondas de estas características forman un conjunto que se denomina espectro electromagnético. Éste se divide en partes que reciben nombres diferentes, según se han ido descubriendo, pero existe el problema que no existe una separación clara entre ellas. Seguidamente, se muestra una imagen con la división, pero si te preguntas porque hay un termómetro, te diré que se debe al cuerpo negro que estudiarás en un poco más adelante.

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Dentro de las clases de ondas electromagnéticas se tienen los siguientes grupos, de mayor a menor frecuencia, aunque las siete zonas que verás no presentan límites muy claros:

Rayos gamma

Su frecuencia está por encima de 3·10¹⁸ Hz. Se originan en las desintegraciones nucleares naturales que emiten radiación gamma. Son radiaciones con una capacidad muy alta de penetrar en los objetos y transportan una gran cantidad de energía del orden de 2·10^-20J/fotón. Hasta el momento no existe un límite superior para sus frecuencias y no se conoce el límite más bajo de su longitud de onda. Son útiles para los astrónomos en el estudio de objetos o regiones de alta energía, y, además, las emplean para producir radioisótopos. La longitud de onda de esta radiación pueden ser determinada con gran exactitud y precisión usando la dispersión Compton.

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Rayos X

Este tipo de radiaciones se obtienen desde el movimiento de electrones cercanos al núcleo atómico. Su frecuencia oscila entre:

3·10¹⁶ Hz < f < 3·10¹⁸ Hz

Los rayos X son capaces de attravesar la mayor parte de sustancias, pero, por ejhemplo, son opacos para los huesos y esto los hace útiles en medicina, además, ese mismo hecho es aprovechable para la industria. Este tipo de radiación también es emitida por las estrellas y, en especial, algunas nebulosas son emisoras. Son dañinos para los organismos vivos, pero su uso controlado permite los diagnósticos clínicos. Dentro de la industria, es muy usado para encontrar fallos en objetos tanto manufacturados como pertenecientes a la propia industria.

Dentro de la investigación, los rayos X han permitido confirmar diversas teorías cristalográficas.

Rayos Ultravioletas

Estos tipo de ondas son las que los amantes a estar "tostaitos" o a lucir un bronceado esperan de una forma ansiosa todos los veranos.Se producen por saltos electrónicos entre átomos y moléculas excitados. 

7.89·10¹⁰ Hz < f < 3·10¹⁶ Hz

El Sol es el emisor de rayos ultravioleta más cercano. El transporte de energía por estas ondas es elevado pudiendo llegar a romper enlaces químicos, pudiendo llegar a producir radicales, iones o moléculas inestables con tendencia a la reactividad.

Como ya se ha citado la gente les gusta tomar el Sol y en ciertas ocasiones aparecen quemaduras. Estas están causadas por los efectos perjudiciales de la radiación en las células de la piel, pudiendo incluso provocar cáncer de piel si la radiación penetra lo suficiente y modifica las moléculas de ADN.

El asesino Sol con esas ráfagas de ondas mutágenas destruiría a nuestro planeta en un abrir y cerra de boca, sin embargo hay un aliado que va a evitar que se convierta en un yermo y estéril desierto, hablo del ozono.

El ozono se extiende en una capa de pequeño espesor cuyas dimensiones van cambiando, pero se dedica a recibir gran parte de las ondas y "robarles" la energía que pueden transferir, evitando que lleguen al suelo del planeta y posibilita la vida en el tercer planeta. Por otro lado, este grupo se puede dividir en dos: cercano y extremo. Claramente, el cercano es el que colinda con la zona visible.

Luz visible

Es la franja mas pequeña del espectro electromagnético, no te tengo que decir que muchos animales, entre ellos tú, poseen un intrumento capaz de detectar estas radiaciones, por tal motivo se conoce por visible.

3.84·10¹⁰ Hz < f < 7.89·10¹⁰ Hz

La emisión de la radiación se producen por saltos electrónicos en átomos y moléculas.

En la actualidad, las comunicaciones por fibra óptica emplean luz visible, aunque ésta no es apta para nuestros ojos. Gracias a la mismas se pueden enviar grandes cantidades de información, en realidad unos y ceros, que luego son traducidas a un lenguaje audiovisual que el hombre es capaz de codificar. 

Radiación infrarroja

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Se debe a las vibraciones de los átomos en los enlaces y suelen ser emitidas por objetos con cierta temperatura. El intervalo de frecuencia es:

3·10⁹ Hz < f < 3.84·10¹⁰ Hz

En ocasiones esta franja se divide en partes como infrarrojo lejano, medio y cercano, los procesos físicos asociados a la última zona son muy similares a los que se vinculan a la luz visible.

Una de las aplicaciones de esta zona es la fotografía infrarroja, la misma tiene grandes aplicaciones: en medicina se tiene la termografía, en la industria textil se utiliza para identificar colorantes, en investigación policial para detectar falsificaciones de pinturas, en el hogar pueden encontrase en los telemandos, o en la vitrocerámica, en metereología sirven para detectar zonas donde hay perturbaciones atmosférica.

Radiación de microondas

Seguro que no te hace falta indicarte lo que son las microondas, pero si te puedo indicar su intervalo de frecuencia es:

1·10⁹ Hz < f < 3·10⁹ Hz

Las microondas son capaces de ceder energía a moléculas que tienen un momento dipolar, como el agua, haciéndolas que vibren y al incrementarse la energía cinética se eleva con ella la temperatura de la sustancia, es por tal motivo que se usa para calentar comida.

Como estas ondas son de baja intensidad se utilizan en el hogar y en las oficinas para el intercambio de información como en la red Wi-Fi o en algunos mandos a distancias.

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Ondas de radio

Son generadas por el hombre mediante circuitos oscilantes, y se detectan mediante antenas diseñadas a tal efecto. Su rango comprende el siguiente intervalo:

3·10⁴ Hz < f < 1·10⁹ Hz

Por su nombre habrás adivinado para que se usan, está claro para la radiodifusión. En la transmisión de datos para la televisión, los teléfonos móviles o para las resonancias magnéticas, la onda es modulada, tanto la frecuencia, FM, como la amplitud, AM. Debes de saber que el uso del espectro de radio está regulado por muchos gobiernos mediante la asignación de frecuencias.

Una cuestión curiosa de este tipo de ondas que es aprovecha desde la tecnología es cuando la perturbación impacta sobre un conductor, se empareja con él y se transmite a lo largo del mismo, con lo que induce una corriente eléctrica, ley de Faraday-Lenz, en la superficie de ese conductor debido a que los electrones de la banda de conducción del material se excitan. Este efecto, llamado efecto piel, es el que permite la recepción de las ondas en las antenas.