Espectro Electromagnético: ¿Qué es?, Características, Aplicaciones y Más

El Espectro Electromagnético, consiste en el rango de las radiaciones que puedan ser posibles. En el siguiente artículo conoceremos más acerca de este tipo de medición, cuales son las clases de aplicaciones y mucho más.

El Espectro Electromagnético

El denominado Espectro Electromagnético o simplemente espectro es el tipo de rango de todas las radiaciones electromagnéticas que sean posibles. El espectro de 1 objeto es la distribución de una forma característica de la radiación electromagnética de dicho objeto.

El Espectro Electromagnético se suele extender desde las bajas frecuencias que son utilizadas para la radio moderna que es el extremo de la onda larga hasta los conocidos rayos gamma que son el extremo de la onda corta, que tienden a cubrir unas longitudes de onda de entre miles de km y también la fracción del tamaño de 1 átomo.

Se llega a pensar que el límite de la longitud de la onda corta se encuentra en las cercanías de la longitud de Planck, mientras que en el caso del límite de la longitud de la onda larga suele ser el tamaño del universo mismo, sin embargo, en el principio el espectro tiende a ser infinito y continuo.

¿Qué es el Espectro Electromagnético?

Se le llama Espectro Electromagnético a la gran repartición energética del conjunto de las ondas electromagnéticas. El cual es referido a un objeto que se le llama como Espectro Electromagnético o de una manera más simple espectro a la radiación electromagnética que es la que irradia, el cual consiste en un espectro de emisión o que tiende a absorber que se trata de un espectro de absorción de una sustancia.

Dicha radiación sirve para poder llegar a identificar la sustancia de una manera análoga a 1 huella dactilar. Los Espectro Electromagnético se pueden llegar a observar por medio de los llamados espectroscopios que, al mismo tiempo pueden llegar a permitir el poder ver el espectro, y también tienden a permitir realizar las medidas necesarias sobre el mismo, como, por ejemplo, la:

• Longitud de la Onda
• Frecuencia
• Intensidad de la Radiación

El Espectro Electromagnético se suele extender desde la radiación de una menor longitud de onda, tales como, por ejemplo:

• Los Rayos Gamma
• Los Rayos X

Llegando a pasar por la radiación ultravioleta, por la luz visible y también por la radiación infrarroja, hasta llegar a las ondas electromagnéticas de una mayor longitud de onda, como lo suele ser las ondas de radio.

Si bien se sabe el límite para una longitud de onda que sea la más pequeña posible no sería la longitud de Planck debido a que el tiempo que es característico de cada modalidad de interacción tiende a ser de unas 1.020 veces mayor al instante de Planck y, en la presente fase cosmológica, ninguna de ellas se podría llegar a oscilar con una frecuencia que sea lo suficientemente necesaria para llegar a alcanzar toda aquella longitud de onda, se llega a creer que el límite máximo podría ser el Tamaño del Universo sin embargo, formalmente el Espectro Electromagnético tiende a ser es infinito y continuo.

Tipos de Radiación

No obstante, el esquema de la clasificación tiende a ser preciso, la verdad es que existe algo de trasposición entre los tipos vecinos de la energía electromagnética. Como por ejemplo, las ondas de radio que sean a 60 Hz los cuales pueden llegar a ser recibidas y a su vez estudiadas por los astrónomos, o también se pueden llegar a ser conducidas a lo largo de los cables como una especie de energía eléctrica.

De la misma manera, algunos rayos tales como el gamma que es de una baja energía realmente poseen una clase de longitud de onda más larga que ciertos tipos de rayos X que son de gran energía.

Esto suele ser posible debido a que el “rayo gamma” es el nombre que se le otorga a los fotones que son generados en la descomposición nuclear u otros tipos de procesos nucleares y también los subnucleares, mientras que en el caso de los rayos X ellos son creados por las transiciones electrónicas que tienden a implicar a los electrones interiores que son muy energéticos.

Por lo mismo, la diferencia entre un rayo gamma y un rayo X se encuentran muy relacionados con la fuente de la radiación más que en el caso de la longitud de la onda de la radiación. Por lo general, las transiciones nucleares tienden a ser mucho más energéticas que en las transiciones electrónicas, por eso es que los rayos gamma tienden a ser más energéticos que los mismos rayos X.

No obstante, existen transiciones nucleares de una baja energía como por ejemplo la transición nuclear de los 14.4 keV del Fe-57, que son los que producen los rayos gamma que tienden a ser menos energéticos que algunos de los mismos rayos X que tienen una mayor energía.

El Rango Energético del Espectro

El Espectro Electromagnético tiende a cubrir las longitudes de onda muy diversas. Hay frecuencias de unos 30 Hz y algunas que son inferiores que no suele ser importantes a la hora de estudiar ciertas nebulosas. Por otra parte se conocen las frecuencias más cercanas a los 2,9 × 1.027 Hz, que han llegado a ser detectadas los cuales son provenientes de las fuentes de la astrofísicas.

La energía electromagnética en 1 particular longitud de onda “λ” que es en el vacío esta posee 1 frecuencia “f” la cual se asocia y una energía de fotón “E”. Por los tanto, el Espectro Electromagnético puede llegar a ser expresado igualmente en cualquiera de estos dichos términos.

Por lo cual, las ondas electromagnéticas de la alta frecuencia poseen una longitud de onda corta y también mucha energía mientras tanto que las ondas de baja frecuencia poseen grandes longitudes de onda y a su ves muy poca energía.

Por lo general, las radiaciones electromagnéticas se tienden a clasificar basándose en la longitud de la onda en ondas de:

• Radio

• Microondas

• Infrarrojos, visible que es lo que percibimos como la luz visible

• Ultravioleta

• Rayos X

• Rayos Gamma

Características del Espectro Electromagnético

El Espectro Electromagnético tiende a cubrir 1 región de longitudes de la onda que suelen variar en unas 22 órdenes de magnitud, y que va desde los llamados rayos gamma hasta las ondas de radio. Exclusivamente una mínima parte de él suele ser visible al ojo humano.

La radiación que tiende a contribuir de un modo muy importante al balance energético del Planeta Tierra se encuentra formada por las ondas electromagnéticas con unas longitudes de onda entre los más o menos los 100 nm y los 100 µm. El espectro que se encarga de estudiar en relación con la atmósfera se llega a extender de la radiación de la onda corta ( UV ) a la región de las ondas microondas.

A continuación mencionaremos algunos de los elementos básicos de las ondas electromagnéticas, y también de las regiones espectrales que tienden a ser fundamentales en la teledetección.

Radiofrecuencia

Las ondas de la radio suelen llegar a ser utilizadas por medio de las antenas del tamaño adecuad, esto es según el principio de la resonancia, con las longitudes de onda en los límites de cientos de metros que en un alrededor de 1 mm.

Se utilizan para la transmisión de los datos, por medio de la modulación. La televisión, también los teléfonos móviles, las resonancias magnéticas que son utilizadas en el área de la medicina, o las redes inalámbricas y de la radio – aficionados, son algunos de los que utilizan de manera frecuente de las ondas de radio.

Las ondas de radio pueden llegar a trasladar la información variando la combinación de la amplitud, la frecuencia y también la fase de la onda dentro de 1 llamada banda de frecuencia. El uso del espectro de la radio se encuentra regulado por los muchos gobiernos por medio de la asignación de las frecuencias.

Cuando la radiación electromagnética llega a impactar sobre 1 conductor, se tiende a emparejar con él y este viajá a lo largo del mismo, llegando a inducir una corriente eléctrica en la superficie de dicho conductor a través de la excitación de los electrones del material de la conducción.

Este tipo de efecto que es denominado el efecto piel suele ser usado en las antenas. La radiación electromagnética de la misma manera puede llegar a hacer que las ciertas moléculas sean las que absorban energía y se lleguen a calentar, esta es 1 característica que se tiende a utilizar con mucha frecuencia en los microondas.

Microondas

La frecuencia que es super alta ( SHF ) y también la frecuencia a la que se le denomina extremadamente alta ( EHF ) de las ondas microondas son las siguientes en la escala de las frecuencia. Las ondas microondas son las clases de ondas que suelen ser los suficientemente cortas como para llegar a usar las guías de las ondas metálicas tubulares de unos diámetros razonable.

La energía de las microondas se tiende a producir con los tubos de klistrón y también con los tubos de magnetrón, y con los llamados diodos de estado sólido como por ejemplo los dispositivos Gunn e IMPATT. Las microondas tienden a ser absorbidas por la moléculas que poseen un momento dipolar en los líquidos.

En un artefacto llamado horno microondas, este tipo de efecto se utiliza para llegar a calentar la comida. La radiación de las microondas de una baja intensidad se utiliza en las llamadas y muy conocidas Wi-Fi.

El horno microondas que es promedio, cuando se encuentra activo, está en 1 rango muy cercano y también es bastante poderoso como para llegar a causar la interferencia con los campos electromagnéticos que se encuentran mal protegidos, como por ejemplo los que se encuentran en los instrumentos médicos que se pueden movilizar y también en los aparatos electrónicos que son baratos.

Los Rayos T

La radiación de terahertzios o también conocidos como los Rayos T suelen ser una región del espectro que se encuentra ubicada entre el infrarrojo lejano y las ondas microondas. Hasta no hace mucho, este tipo de rango se encontraba muy escasamente estudiado, ya que apenas se hallaban fuentes para la energía de microondas en el extremo elevado de la banda que son las ondas submilimétrica o también denominadas como las ondas terahertzios.

Sin embargo, se encuentran apareciendo las aplicaciones para llegar a mostrar las imágenes y las comunicaciones. Los científicos también tienden a buscar el poder aplicar la tecnología de los rayos T en las fuerzas armadas de las naciones, que es en donde podrían llegar a utilizarse para dirigirlas a las tropas enemigas, debido a que las ondas de alta frecuencia son las que incapacitan a todos los equipos electrónicos cercanos.

Radiación Infrarroja

La parte infrarroja del Espectro Electromagnético que tiende a cubrir el rango desde más o menos los 300 GHz que son 1 mm hasta los 400 THz que suele ser los 750 nm. Está puede llegar a ser dividida en unas 3 partes que son:

Infrarrojo Lejano

Este va desde los 300 GHz que tiende a ser unos 1 mm hasta los 30 THz que son los 10 μm. La parte inferior de dicho rango también puede llegar a llamarse microondas. Esta clase de radiación suele ser absorbida por los denominados modos rotatorios en las moléculas en la fase gaseosa, este es por medio de los movimientos moleculares que se encuentran en los líquidos, y también por medio de los fotones en los sólidos.

El agua ubicada en la atmósfera de la Tierra tiende a absorber tan fuertemente dicha radiación que es conferida a la atmósfera por una efectividad opaca. Sin embargo, existen ciertos rangos de longitudes de onda o se puede decir de “ventanas” dentro del rango opaco que son los que le permiten la transmisión parcial, y pueden llegar a ser usados en la astronomía.

El rango de la longitud de onda de aproximadamente unos 200 μm hasta unos pocos mm tiende a denominarse ” radiación submilimétrica ” en la astronomía, llegando a reservar el infrarrojo lejano para unas longitudes de onda por debajo de los 200 μm.

Infrarrojo Medio

Este es desde los 30 hasta los 120 THz que son de 10 a 2.5 μm. Los objetos calientes por ejemplo los radiadores de cuerpo negro pueden llegar a emitir fuertemente en este tipo de rango. Se absorbe por las vibraciones moleculares, esto quiere decir, cuando los diferentes tipos de átomos encontrados en 1 molécula vibran en torno de sus posiciones de equilibrio.

Este rango suele ser llamado, en ciertas ocasiones, región de huella digital, debido a que el espectro de absorción del mismo infrarrojo medio de cada compuesto tiende a ser muy específico.

Infrarrojo Cercano

Este es el que va desde los 120 hasta los 400 THz que son aproximadamente unos 2.500 a 750 nm. Los procesos físicos que tienden a ser relevantes para este tipo de rango son muy parecidos al de la luz visible.

Radiación Visible (Luz)

La frecuencia que esta por encima del infrarrojo es la llamada luz visible. Este tipo de rango es el que se encuentra en el Sol y también en las estrellas ya que son parecidas a él en cuanto a que emiten la mayor parte de su radiación. No es posible 1 clase de coincidencia que el ojo humano puede ser sensible a las longitudes de las onda que el sol tiende a emitir con más fuerza.

La luz visible y también la luz cercana al infrarrojo son ambos absorbidas y también emitidas por los electrones en las moléculas y en los átomos que se mueven desde un tipo de nivel de energía a otro. La luz que llegamos a ver con nuestros ojos es realmente una muy pequeña parte del Espectro Electromagnético.

Un arco iris tiende a mostrar la parte óptica es decir la parte visible del Espectro Electromagnético; el infrarrojo si pudiera llegar a verse el cual estaría ubicado justamente muy próximo del mismo lado rojo del arco iris, mientras que el ultravioleta se encontraría tras el violeta.

La radiación electromagnética con 1 longitud de la onda entre aproximadamente los 400 nm y los 700 nm tienden a ser detectados por el ojo humano y es percibida como una luz visible.

A otras clases de longitudes de onda, sobre todo al denominado infrarrojo cercano que es más largo de los 700 nm y también al ultravioleta que tiende a ser el más corto que tan solo unos 400 nm también se les llega a llamar como luz en ciertas ocasiones, sobre todo cuando la visibilidad para las personas no es relevante.

Luz Ultravioleta

La siguiente frecuencia en el espectro electromagnético es el denominado ultravioleta o también es conocido como los rayos UV, que es la que consiste en la radiación de la cual cuya longitud de onda tiende a ser más corta que el extremo violeta visible del espectro.

Al ser una radicación muy energética, la radiación ultravioleta puede llegar a romper los enlaces químicos, haciendo a las mismas moléculas a excepción de las reactivas o ionizándolas, lo que llega a cambiar su comportamiento.

Las quemaduras solares, como por ejemplo, se encuentran causadas por los efectos muy perjudiciales de la radiación UV sobre las células de la piel las cuales son emitidas por la estrella llamada el Sol, y pueden llegar a causar incluso hasta el cáncer de piel si la radiación llega a dañar todas las moléculas de ADN que se encuentran complejas en las células ya que la radiación UV es un tipo de mutágeno.

El Sol tiende a emitir 1 gran cantidad de radiación UV, lo que podría llegar a convertir rápidamente al planeta Tierra en una clase de desierto estéril si no fuera porque, en su mayor parte, esta suele ser absorbida por la capa de ozono ubicada en la atmósfera del planeta antes de poder alcanzar la superficie.

Rayos X

Después del ultravioleta aparecen los llamados rayos X. Los rayos X son duros poseen unas longitudes de onda que son más cortas que los mismos rayos X suaves. Se utilizan por lo general para ver por medio de algunos objetos, así como también para la física de la alta energía y hasta de la astronomía.

Las estrellas de neutrones y también los discos de acreción que se encuentran alrededor de los agujeros negros tienden a emitir unos rayos X, lo que les permite a los científicos poder estudiarlos.

Los rayos X pasan por una mayor parte de las sustancias, y esto es lo que los hace muy útiles en el área de la medicina e industria. También tienden a ser emitidos por las mismas estrellas, y de una manera especial por algunos tipos de nebulosas. Un aparato de la radiografía que funciona llegando a disparar un haz de electrones sobre algún tipo de “objetivo”. Si los electrones se llegaran a disparar con una suficiente energía, se producen los rayos X.

Rayos Gamma

Después de los Rayos X que son duros vienen los llamados rayos gamma. Estos tienden a ser los fotones que se encuentran más energéticos, y no es conocido el límite más bajo de la longitud de su onda.

Ellos son muy útiles para los astrónomos en el estudio de los objetos o también de las regiones de la alta energía, y son muy útiles para los grandes físicos todo esto es gracias a la capacidad penetrante y también a su producción de radioisótopos que posee. La longitud de la onda de los rayos gamma puede llegar a medirse con la gran exactitud por medio de la dispersión de Compton.

No existe ningún límite de manera exacta que sea definido entre las bandas del Espectro Electromagnético. Algunos de los diversos tipos de radiación posee una mezcla de las propiedades de las radiaciones que se encuentran en las 2 regiones del llamado espectro. Por ejemplo, la luz roja se tiende a parecer a la radiación de la infrarroja en que puede llegar a resonar ciertos enlaces químicos.

Aplicaciones del Espectro Electromagnético

El conocimiento que se obtiene en la actualidad con respecto al Espectro Electromagnético es muy limitado y sus aplicaciones tienden a ser muchas, cada vez que llegamos a hablar por medio del teléfono celular, que sintonizamos 1 radio, que llegamos a ver un programa de la televisión, o que sentimos el calor del sol, estamos recibiendo o percibiendo de 1 u otra manera las radiaciones electromagnéticas.

La luz visible es tan solo 1 pequeña parte de la familia de las ondas electromagnéticas que tienden a forman el espectro. Sus aplicaciones tienden a depender todo según el tipo de onda electromagnética:

Las Ondas Microondas

Una de las aplicaciones es la de los hornos. Su funcionalidad se tiende a basar en el hecho de que la radiación electromagnética que es emitida de muy alta frecuencia posee mucha energía, por lo que existe 1 transferencia de calor muy grande hacia los alimentos en tan poco tiempo.  Las comunicaciones y también el radar son otras de las 2 aplicaciones de las ondas microondas.

Las Ondas de Radio

Se tienden a emplear sobre todo en el tratamiento llamado la onda corta. Este consiste en un tipo de corriente alterna de una alta frecuencia la cual es caracterizada por llegar a tener 1 longitud de onda la cual es comprendida entre los 1 y los 30 metros que también lo podemos indicar como de 10 a 300 MHz. La onda corta, por lo debido a su alta frecuencia suele ser capaz de llegar a atravesar toda clase de cuerpos, tanto como los conductores como los no conductores.

Infrarrojos

Estos se usan cuando llegamos a encender el televisor y podemos cambiar de canal con el control del mismo a distancia considerable; en el supermercado, los productos son identificados con la lectura de los llamados códigos de barras; también anteriormente se escuchaban los discos compactos. Todo esto es, gracias a las ondas infrarrojos. Estas son tan sólo algunas de las aplicaciones que tienden a ser más simples, ya que son usados de la misma manera en los sistemas de seguridad, en los estudios de los océano, y en la medicina.

Rayos X

Esta clase de aplicación se tienden a emplear sobre todo en los campos de las investigaciones científica, en la gran industria y también en el área de la medicina.

Rayos Gamma

Los rayos gamma son utilizados para llegar a esterilizar los instrumentos que no pueden llegar a  ser esterilizados por otros tipo de métodos, y con riesgos tienden a ser considerablemente menores para la salud de las personas, también son usados en la radioterapia.

Ventajas y Desventajas de las Ondas Electromagnéticas

La ventaja principal de las ondas electromagnéticas es que poseen diversas utilidades. Estas tienden a ser usadas en el campo de la:

• Comunicación
• Medicina
• Industria

Sin embargo, también poseen algunos ciertos inconvenientes o también se puede decir ciertas desventajas como por ejemplo los efectos que son muy perjudiciales de algunas de ellas sobre la salud de las personas.

Los efectos que tienden a pasar sobre la salud de las ondas electromagnéticas tienden a ser muy variadas en función de su frecuencia; esto quiere decir, que es dependiendo de la energía que suelen transportar sus fotones. Los cuales abarcan desde los llamados efectos nulos, para las frecuencias que son muy bajas, hasta ciertos efectos que suele ser gravísimos en el caso de los rayos gamma o también de los llamados rayos cósmicos.

Separadamente de los efectos bioquímicos, todas las ondas electromagnéticas, tienden a presentar unos claros aspectos biofísicos. En el rango de las frecuencias que nos importa el efecto térmico es muy manifiesto y también su influencia en la salud tiende a ser algo innegable.

El efecto térmico suele ser debido a que todo el campo electromagnético es inconstante, y 1 onda es eso, las cuales inducen corrientes eléctricas, y éstas a la misma vez tienden a disipar la energía, en mayor o también en una menor cuantía todo dependiendo de los coeficientes de la conductividad y de la inducción. La disipación de la energía contribuye de una manera muy evidente a la elevación de la temperatura, l cual será de una forma local o también de una manera general todo esto es dependiendo que la irradiación que sea tanto local como general.

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