Qué es Radiación electromagnética:
La radiación electromagnética es una forma de energía emitida por partículas cargadas en movimiento. Es el resultado de la propagación de las ondas electromagnéticas, alejándose de su fuente de origen, como una corriente de fotones.
Clasificación del espectro de radiación electromagnética
Todas las radiaciones electromagnéticas conforman el espectro electromagnético, que se clasifica dependiendo de las características de las ondas que la conforman:
Ondas de radio
Las ondas de radio son un tipo de radiación electromagnética con longitudes de onda en el espectro electromagnético más largo que la luz infrarroja. Tiene frecuencias entre los 300 gigahertz (GHz) y los 3 kiloherz (kHz), longitudes de onda entre 1 mm y 100 km y viajan a la velocidad de la luz.
Las ondas de radio artificiales se usan para las comunicaciones, los radares y otros sistemas de navegación, las comunicaciones satelitales y las redes computacionales.
Microondas
Las microondas usadas en los hornos para calentar la comida son ondas de 2,45 GHz que se producen por la aceleración de electrones. Estas microondas inducen un campo eléctrico en el horno, donde las moléculas de agua y otros componentes de la comida, al tratar de orientarse en ese campo eléctrico, absorben energía y aumenta su temperatura.
El Sol emite radiación de microonda, que es bloqueada por la atmósfera terrestre. La radiación de fondo de microonda cósmica (CMBR, por sus siglas en inglés Cosmic Microwave Background Radiaton) es la radiación de microonda que se esparce por el Universo y es una de las bases que apoyan la teoría del origen del Universo por la gran explosión o teoría del Big Bang.
Luz infrarroja
La luz infrarroja es una radiación electromagnética con longitudes de onda mayores que la luz visible: entre 0,74 µm y 1 mm. La frecuencia de esta radiaciones está entre 300 GHz y 400 terahertz (THz). Estas radiaciones incluyen la mayoría de las radiaciones térmicas emitidas por los objetos. La luz infrarroja emitida por el Sol corresponde al 49% del calentamiento de la Tierra.
Luz visible
La luz es la radiación electromagnética que percibimos los humanos con el sentido de la vista. Las longitudes de onda de la luz visible están entre los 390 y los 750 nm, y cada color espectral se localizan una estrecha banda de longitudes.
| 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 |
Luz ultravioleta
La luz ultravioleta (UV) es una radiación electromagnética que recibe este nombre por tener frecuencias de onda mayores que el color que los humanos identificamos como violeta. Se encuentra en el rango de longitud de onda entre 10 y 400 nm y con energía de fotón entre 3 electrón-Volt (eV) y 124 eV. La luz UV es invisible para los humanos, pero muchos animales, como insectos y pájaros, los pueden percibir.
La radiación solar UV se divide comúnmente en tres categorías, de menor a mayor energía:
- UV-A: longitud de onda entre 320-400 nm
- UV-B: longitud de onda entre 290-320 nm
- UV-C: longitud de onda entre 220-290 nm.
La mayoría de la radiación UV solar que llega a la Tierra es UV-A, las otras radiaciones son absorbidas por el ozono de la atmósfera.
Rayos X
Los rayos X son radiaciones electromagnéticas de mayor energía que las radiaciones UV y de menor longitud de onda, entre 0,01 y 10 nm. Fueron descubiertos por Wilhelm Röntgen al final del siglo XIX.
Rayos gamma
Los rayos gamma son las radiaciones electromagnéticas de mayor energía, por encima de 100 keV, con longitud de onda menor a 10 picómetros (1 x 10-13 m). Son emitidos por el núcleo y se producen de forma natural en los radioisótopos.
Efectos de las radiaciones electromagnéticas
Los seres humanos estamos rodeados de radiaciones que llegan desde el exterior, de las cuales solo nos percatamos de las radiaciones que percibimos por medio de los sentidos: como la luz y el calor.
Las radiaciones las podemos clasificar en ionizantes y no ionizantes, dependiendo de su capacidad para ionizar las sustancias por las que pasan. De esta manera, los rayos gamma son ionizantes por su alto nivel de energía, mientras que las ondas de radio son no ionizantes.
La mayoría de las radiaciones ultravioletas son no ionizantes pero todas las radiaciones UV producen efectos dañinos sobre la materia orgánica. Esto se debe al poder del fotón UV para altera los enlaces químicos en las moléculas.
Una dosis alta de rayos X en un corto periodo de tiempo produce la enfermedad de la radiación, mientras que dosis bajas aumentan el riesgo de cáncer por radiación.
Aplicaciones de las radiaciones electromagnéticas
La acción de las radiaciones electromagnéticas es fundamental para la vida en el planeta Tierra. La sociedad tal cual la conocemos en la actualidad se sustenta en el uso tecnológico que le damos a las radiaciones electromagnéticas.
La radio
Las ondas de radio AM se usan en las transmisiones comerciales de señal de radio en la frecuencia de 540 a 1600 kHz. El método para colocar la información en estas ondas es el de amplitud modulada, por eso se llama AM. Una onda portadora que tiene la frecuencia básica de la estación de radio (por ejemplo 1450 kHz) varia o es modulada en amplitud por una señal de audio. La onda resultante tienen una frecuencia constante mientras que la amplitud varia.
Las ondas de radio FM van desde 88 a 108 MHz y, a diferencia de las estaciones AM, el método de transmisión en las estaciones FM es por frecuencia modulada. En este caso, la onda portadora de información mantienen constante su amplitud, pero varía la frecuencia. Por eso, dos estaciones de radio FM no pueden tener menos de 0,020 MHz de diferencia.
Diagnóstico y terapia
La medicina es una de las áreas que más beneficio recibe del uso de las tecnologías basadas en radiaciones electromagnéticas. En dosis bajas, los rayos X son efectivos para hacer radiografías, donde se pueden distinguir tejidos suaves de tejidos duros. Por otro lado, la capacidad ionizante de los rayos X se utiliza en el tratamiento del cáncer para eliminar las células maligna en la radioterapia.
Comunicaciones inalámbricas
Las tecnologías inalámbricas más comunes usan señales de radio o infrarrojas; con las ondas infrarrojas las distancias son cortas (control remoto de la televisión) mientras las ondas de radio alcanzan grandes distancias.
Termografía
Por medio de los infrarrojos se puede determinar la temperatura de los objetos.La termografía es la tecnología que permite determinar de forma remota la temperatura de los objetos por medio de la radiación infrarroja. Esta tecnología es ampliamente usada en el área militar e industrial.
El radar
El radar, desarrollado en la segunda guerra mundial, es una aplicación común de las microondas. Al detectar los ecos de las microondas, los sistemas de radar pueden determinar las distancias de los objetos.
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