El EspectroElectromagnético

ONDAS ELECTROMAGNETICAS• Se componen de un campo eléctrico y un

campo magnético, ambos variando en el tiempo

• Su energía aumenta con la frecuencia

• Se distinguen ondas ionizantes y no ionizantes

• La potencia disminuye con el cuadrado de ladistancia

Imagen tomada de: http://raulcaroy.iespana.es/FISICA/49%20ondas%20electromagneticas%20i.pdf

ONDAS ELECTROMAGNETICAS

• Definición: Una onda electromagnética es laperturbación simultánea de los camposeléctricos y magnéticos existentes en unamisma región

• James C. Maxwell fue quien descubrió lasondas electromagnéticas.

• Las ondas originadas por los campos eléctricosy magnéticos son vibraciones accionadas enplanos perpendiculares entre sí.

JAMES CLERK MAXWELL

Físico escocés conocidoprincipalmente por haberdesarrollado la teoríaelectromagnética clásica

ONDAS ELECTROMAGNETICAS

• Una onda electromagnética es la forma depropagación de la radiaciónelectromagnética a través del espacio, ysus aspectos teóricos están relacionadoscon las ecuaciones de Maxwell.

• A diferencia de las ondas mecánicas, lasondas electromagnéticas no necesitan deun medio material para propagarse.

Características de las OndasElectromagnéticas

• Presenta 4 características importantes– Se propagan el línea recta.– No pueden ser desviadas por campos

magnéticos.– Se transmiten en el vació.– Pueden sufrir reflexiones y disfracciones.

PARAMETROS DE LAS ONDAS

Todas las ondas independientemente de sunaturaleza, tienen elementos que las caracterizan:

• La amplitud• Velocidad de propagación• Longitud de onda• Periodo• Frecuencia

La Amplitud (A)

• Es el valor de la máximaperturbación que alcanza unelemento respecto de suposición de equilibrio.

• Aquellos lugares donde laperturbación es máxima sedenominan crestas o valles, ydonde es mínima sedenominan nodos.

La Amplitud (A)

Velocidad de propagación• Es el espacio recorrido por la onda en la unidad

de tiempo.

• En las ondas mecánicas y particularmente en lossonidos, la velocidad de propagación varia enfunción al medio que las sustente.

• Para las ondas electromagnéticas la velocidad depropagación en el vació se considera constante yse representa por “c” (c= 300,000m/s)

Velocidad de propagación

Longitud de onda (λ)

• La longitud de una onda es la distancia entredos crestas consecutivas, en otras palabrasdescribe lo larga que es la onda

• La distancia existente entre dos crestas o vallesconsecutivos es lo que llamamos longitud deonda.

• Las ondas de agua en el océano, las ondas deaire, y las ondas de radiación electromagnéticatienen longitudes de onda.

Longitud de onda (λ)

Longitud de onda (λ)

En la luz visible el color violeta tiene la menor longitud deonda mientras que el color rojo presenta la mayor longitud deonda

Longitud de onda (λ)

Longitud de onda (λ)

Las ondaselectromagnéticascon longitud de ondacorta son altamenteenergéticas

Frecuencia (v)

• Frecuencia es una medida para indicar el número derepeticiones de cualquier fenómeno o sucesoperiódico en la unidad de tiempo.

• La frecuencia tiene relación inversa con la longitudde onda, a mayor frecuencia menor longitud de onda

•La unidad de medida de lacfrecuencia es el hertz (Hz).

v=•Un hertz es igual a un ciclo λpor segundo.

(c= 300,000m/s)

Espectro electromagnético• El intervalo de frecuencias se extiende desde

10 a 1024 Hz y las longitudes de onda variade 107 y 10-14 m respectivamente

Espectro electromagnético

Ondas de RadiofrecuenciaMicroondasRayos InfrarrojosLuz VisibleRayos UltravioletasRayos XRayos Gamma

Ondas de Radiofrecuencia

• Incluye las ondas de radio AM, FM y lasondas de televisión

• Las ondas de radio AM tienen longitudesde onda entre 200 y 600 m.

• Las ondas de FM y Tv tienen las mismascaracterísticas que las de radio AM, perosus frecuencias son más altas (longitud deonda corta)

Ondas de Radiofrecuencia

Imagen tomada de: http://weblogs.newsday.com/sports/watchdog/blog/satellite-radio.jpg yhttp://www.papelenblanco.com/tag/radio

Microondas

• Son ondas electromagnéticas de frecuencias másaltas que las de radio y TV

• Se producen en un generador (G) de pulsoseléctricos que en combinación con una antenaparabólica se transforma en onda electromagnética.Su uso se hace imprescindibles en las señales detelevisión y transmisiones telefónicas.

• Un horno de microondas funciona mediante lageneración de ondas electromagnéticas en lafrecuencia de las microondas,

Microondas

Imagen tomada de: http://weblogs.newsday.com/sports/watchdog/blog/satellite-radio.jpg yhttp://www.cocina.org/tag/microondas

Rayos Infrarrojos

• La radiación infrarroja se asocia generalmente con elcalor. Estas son producidas por cuerpos que generencalor, aunque a veces pueden ser generadas poralgunos diodos emisores de luz y algunos láseres.

• TIENEN MULTIPLES USOS:– Algunos sistemas especiales de comunicaciones– Para guías en armas– Para descubrir cuerpos móviles en la oscuridad.– Controles remotos de los televisores– Conexiones de área local LAN por medio de dispositivos con

infrarrojos– Obtención de tomas fotográficas con efectos nocturnos en pleno

día; así también fotografías en plena oscuridad sin necesidad deemplear el “FLASH”

Rayos Infrarrojos

Imágenes tomadas de: http://thumbs.dreamstime.com/thumb_353/1231842553UyH61P.jpg,http://www.webhx.com.ar/hardextreme/imgproductos/control_remoto_966187.jpg y

http://www.intersec.com.mx/thumbnails/ismir.jpg

Luz Visible

• Son ondas luminosas capaces de estimular elojo humano; los demás rayos no pueden serpercibidos por la visión humana.

• Tiene una longitud de onda en el intervalo de400 a 800 nanometros.

• Las ondas de luz pueden modularse ytransmitirse a través de fibras ópticas, lo cualrepresenta una ventaja pues con su altafrecuencia es capaz de llevar más información.

Luz Visible

COLOR Longitud de Onda

Violeta 380–450 nm

Azul 450–495 nm

Verde 495–570 nm

Amarillo 570–590 nm

Naranja 590–620 nm

Rojo 620–750 nm

Rayos ultravioletas• Su nombre deriva de su posición en el espectro

electromagnético respecto al color violeta de laluz visible ( entre los 400 nm y los 15 nm).

• Su fuente natural es el Sol, pero se puedenproducir por medio de lámparas de vapor demercurio.

• Pueden producir bronceamiento y provocarposibles quemaduras hasta generar cáncer en eltejido humano.

• Una de las aplicaciones de los rayos ultravioletaes como forma de esterilización

Rayos ultravioletas

Fototerapia

Imágenes tomadas de: http://www.cientec.or.cr/ciencias/radiaciones.html,http://www.walgreens.com/library/spanish_contents.jsp?doctype=6&docid=17092

Rayos X• Radiación electromagnética, invisible, capaz de

atravesar cuerpos y de impresionar las películasfotográficas.

• La longitud de onda está entre 10 a 0,1nanómetros

• Se producen cuando se dirige una corriente deelectrones emitida de un cátodo, acelerado por unadiferencia de potencial muy alta hacia el ánodo.

• Usos:– Diagnóstico radiográfico.

– Radioterapia.

– Fotocopiado xerox, etc.

Rayos X

RadiografíasMédicas

Radioterapia

Rayos Gamma

• Es un tipo de radiación electromagnéticaproducida por elementos radioactivos oprocesos subatómicos como la aniquilación deun par positrón-electrón.

• Por ejm, la explosión de una bomba atómicaproduce una emisión formidable de estos rayos.

• Debido a las altas energías que poseen, losrayos gamma constituyen un tipo de radiaciónionizante capaz de penetrar en la materia másprofundamente que la radiación alfa o beta.