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Características de las ondas electromagnéticas
Las ondas electromagnéticas se caracterizan por:
No necesitan de un medio material para la propagación: se propagan en medios materiales y en el vacío.
Resultan de señales electromagnéticas.
Son ondas transversales: la dirección de la propagación es perpendicular a la dirección de la oscilación.
Son periódicas en el tiempo y el espacio: se repiten las oscilaciones en intervalos de tiempo iguales.
En el vacío, la velocidad de propagación de las ondas electromagnéticas de cualquier frecuencia es 3 x 108 m/s.
La longitud de onda es la distancia entre dos picos adyacentes entre las ondas, que se designa con la letra griega lambda λ.
La frecuencia de una onda es el numero de ciclos por un determinado tiempo, se expresa en Hertz que significa ciclos por segundo.
Tipos de ondas electromagnéticas
Dependiendo de la longitud de onda y de la frecuencia, las ondas electromagnéticas se clasifican en diferentes tipos.
Ondas de radio
Las ondas de radio se caracterizan por:
frecuencias entre los 300 gigahertz (GHz) y los 3 kilohertz (kHz);
longitudes de onda entre 1 mm y 100 km;
velocidad de 300 000 km/s.
Se emplean las ondas de radio artificiales en las comunicaciones satelitales y telecomunicaciones, en las transmisiones radiales, en los sistemas de radar y navegación y en las redes computacionales.
Las ondas de radio AM usadas en las señales de radio comercial están en el rango de frecuencia entre 540 y 1600 kHz. La abreviación AM se refiere a "amplitud modulada". Por otro lado, las ondas de radio FM están en el rango de frecuencia de 88 a 108 megahertz (MHz), y la abreviación FM se refiere a "frecuencia modulada".
Las ondas de radio se pueden generar de forma natural por medio de los relámpagos u otros fenómenos astronómicos.
Microondas
Las microondas son ondas electromagnéticas que se caracterizan por:
frecuencias entre 300 MHz y 300 GHz;
longitudes de onda entre 1 metro y 1 mm;
viajan en el vacío a la velocidad de la luz.
El prefijo "micro" indica que estas ondas son de menor longitud que las ondas de radio. Las microondas también son utilizadas para las transmisiones de televisión y telecomunicaciones, en los teléfonos inalámbricos, en los walkie-talkies, en los hornos de microondas y en los teléfonos celulares.
Ondas infrarrojas
Las ondas infrarrojas son ondas electromagnéticas que se caracterizan por:
frecuencias entre 300 GHz y 400 terahertz (THz);
longitudes de onda entre 0,00074 y 1 mm.
Las ondas infrarrojas se pueden clasificar a su vez en:
el infrarrojo lejano: entre 300 GHz t 30 THz (1 mm a 10 µm)
el infrarrojo medio: entre 30 y 120 THz (10 a 2,5 µm); y
el infrarrojo cercano: entre 120 y 400 THz (2500 a 750 nm).
Luz visible
espectro de luz visible onda electromagnética
La luz es una onda electromagnética que se caracteriza por:
frecuencias entre 400 y 790 THz.
longitudes de onda entre 390 y 750 nm.
velocidad de 300 000 km/s.
La luz visible se produce por la vibración y rotación de los átomos y las moléculas, así como por las transiciones electrónicas dentro de los mismos. Los colores se producen en una banda estrecha de longitudes de onda,
Aunque la luz UV es invisible para los humanos, podemos sentir sus efectos sobre la piel, cuando nos bronceamos o quemamos por exposición prolongada a los rayos del Sol. Otros efectos dañinos de la luz UV es el cáncer, en particular de piel. Sin embargo, los seres humanos y todos los seres vivos que producen vitamina D necesitan de luz UV en el rango de 295-297 nm.
Rayos X
Los rayos X son ondas electromagnéticas que se caracterizan por:
energía en el rango de 100 eV a 100 000 eV;
frecuencias en el rango de 30 petahertz a 30 exahertz;
longitudes de onda entre 0,01 y 10 nm.
Los fotones de rayos X poseen la suficiente energía para ionizar átomos y romper enlaces moleculares por lo que este tipo de radiación dañina para los seres vivos.
Rayos gamma
Las ondas electromagnéticas de los rayos gamma se caracterizan por:
energías por encima de los 100 keV;
frecuencias mayores a 1019 Hz;
longitudes de onda menores a 10 picómetros.
Estas son las ondas con la mayor energía, descubiertas por Paul Villard en 1900 mientras estudiaba los efectos de la radiación emitida por el radio. Son producidos por los materiales radiactivos.