El descubrimiento de las ondas electromagnéticas fue uno de los avances más importantes del siglo XIX. Cuando Maxwell postuló la existencia de estas ondas consiguió aclarar el problema de la naturaleza de la luz, y además unir la electricidad, el magnetismo y la óptica en una misma rama. Sin embargo no pudo demostrar su existencia, fue Hertz 20 años después, en 1887, el primero en producir ondas electromagnéticas y con ello confirmar las leyes de Maxwell.
Las ondas electromagnéticas son ondas producidas por la oscilación o la aceleración de una carga eléctrica.
Las ondas electromagnéticas tienen componentes eléctricos y magnéticos.
Se denomina espectro electromagnético al conjunto de ondas electromagnéticas, o más concretamente, a la radiación electromagnética que emite (espectro de emisión), o absorbe (espectro de absorción) una sustancia. Dicha radiación sirve para identificar la sustancia, es como una huella dactilar.
Los espectros se pueden observar mediante espectroscopios que, además de permitirnos observar el espectro, permite realizar medidas sobre éste, como la longitud de onda o la frecuencia de la radiación. Van desde las de menor longitud de onda, como son los rayos cósmicos, los rayos gamma y los rayos X, pasando por la luz ultravioleta, la luz visible y los rayos infrarrojos, hasta las ondas electromagnéticas de mayor longitud de onda, como son las ondas de radio. En cualquier caso, cada una de las categorías son de ondas de variación de campo electromagnético.
TIPOS DE ESPECTROS ELECTROMAGNÉTICOS
Ondas de radio
Las ondas de radio se crean por electrones que oscilan en una antena y se utilizan para transmitir señales a grandes distancias.
Microondas
Se emplean para transmisiones telefónicas o de televisión vía satélite. También se utilizan en los hornos de microondas para calentar rápidamente los alimentos sin que éstos pierdan su sabor y consistencia.
Rayos infrarrojos
Los rayos infrarrojos son llamados también rayos térmicos, pues cualquier cuerpo que esté a una cierta temperatura mayor a 0 K los emite. Tal es el caso de los rayos infrarrojos emitidos por el Sol o cualquier fuente de energía calorífica.
Luz visible
La luz visible es sólo una porción de los distintos rayos que conforman el espectro electromagnético, y son los únicos que puede percibir el ojo humano.
Luz ultravioleta
La luz ultravioleta recibe también el nombre de luz negra no la advierte el ojo humano. Sólo algunos insectos son capaces de distinguirla.
Rayos X
Los rayos X se generan cuando un haz de electrones que viaja a gran velocidad al alto vacío, es frenado bruscamente al chocar con un obstáculo. La pérdida energética de éstos se concierte en la energía de los rayos X.
Rayos gamma
Los rayos gamma se producen durante las transformaciones nucleares. Son más penetrantes que los rayos X y se usan para el tratamiento de algunas células cancerosas. Su manejo debe ser muy cuidadoso y con equipo especial.
La luz
Al igual que el sonido, la luz se propaga mediante un movimiento ondulatorio. Pero ambas ondas tienen diferentes magnitudes características y son de distinto tipo.
¿Qué es la luz?
La luz es una onda de tipo transversal que se puede propagar en el vacío, donde alcanza una velocidad máxima aproximada de 3 · 108 m/s.
En otros medios diferentes al vacío, la velocidad de la luz es siempre menor. En el agua es de 225.000 km/s, y en el vidrio, de 200.000 km/s.
- Los medios que son atravesados por la luz y se puede ver a través de ellos se denominan transparentes (aire, agua, vidrio).
- Los medios que dejan pasar solo una parte de la luz que reciben se denominan translúcidos (papel cebolla, vidrio esmerilado).
- Y los que no dejan pasar la luz son los cuerpos opacos (madera, metal, agua a más de 100 m de profundidad...).
Propagación rectilínea de la luz
La línea recta de propagación de la luz se denomina rayo luminoso. Se utilizan líneas rectas para representar las ondas luminosas y explicar la existencia de sombras, penumbras y eclipses.
Si colocamos delante de un foco luminoso extenso (luz de una linterna) un cuerpo opaco, observamos que detrás de él aparecen:
- Zonas donde no llega ningún rayo de luz (zona de sombra).
- Otras donde llegan solamente algunos rayos de luz (zona de penumbra).
- Otras donde llegan todos los rayos de luz (zona iluminada).
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