El Espectro Electromagnético

Las ondas de agua, las ondas de sonido, las ondas de luz y las ondas en una cuerda o furtivas son ejemplos de ondas en la vida cotidiana.

Las vibraciones en la materia provocan ondas. (Es probable que los estudiantes estén familiarizados con las vibraciones que causan ondas sonoras y con las perturbaciones en el agua que causan ondas en el agua. No es probable que sepan que el movimiento de partículas cargadas causa ondas electromagnéticas).

Las ondas pueden hacer que la materia se mueva hacia adelante y hacia atrás en un lugar, pero las ondas no transportan materia. Los ejemplos incluyen el sonido que hace vibrar la materia cuando las ondas sonoras viajan a través de un material, un bote que sube y baja en el océano abierto cuando las olas pasan debajo del bote, o una "ola" que viaja alrededor de un estadio cuando los fanáticos se paran y se sientan sin moverse lejos de sus asientos.

La radiación se refiere a ondas electromagnéticas, que son un tipo específico de onda. La luz se refiere a la parte del espectro electromagnético que se encuentra dentro o cerca del espectro de luz visible. Entonces, la luz es tanto una onda como un tipo de radiación.

Aparte del tipo de onda (mecánica frente a electromagnética), una onda se puede distinguir de otra por sus propiedades medibles: energía, longitud de onda, frecuencia y amplitud.

La visión (luz visible), las comunicaciones/entretenimiento (ondas de radio), las imágenes médicas (rayos X), la cocción de alimentos (microondas), la calefacción (infrarrojos) y la luz solar (ultravioleta) son ejemplos de ondas que encontramos en nuestra vida diaria.

Todas las ondas electromagnéticas transfieren energía. Cuando esta energía es absorbida por la materia, se convierte en calor porque hace que las partículas de la materia vibren más rápidamente.

El patrón principal observado en el espectro electromagnético es que las ondas con longitudes de onda más cortas y frecuencias más altas tienen mayor energía. Para una onda de una longitud de onda determinada, la amplitud también está relacionada con la energía. Entonces, una onda de luz visible con una mayor amplitud tendría mayor energía y se observaría que tiene una mayor intensidad.

Las ondas electromagnéticas incluyen ondas de radio, microondas, ondas infrarrojas, luz visible, luz ultravioleta, rayos X y rayos gamma. Todas las ondas electromagnéticas transfieren energía. Todos viajan a la misma velocidad (es decir, la "velocidad de la luz"). Las diferentes ondas a lo largo del espectro difieren en su longitud de onda, frecuencia y energía. A medida que pasa de las ondas de radio a las gamma, la longitud de onda disminuye, la frecuencia aumenta y la energía aumenta.

Los estudiantes pueden haber encontrado ondas de radio (radio, TV, Internet, teléfonos celulares), microondas (horno microondas), ondas infrarrojas (calor de cualquier objeto), luz visible (luz solar y luces artificiales), luz ultravioleta (el Sol), posiblemente X -rayas (imágenes médicas). Algunos estudiantes pueden incluso haber encontrado rayos gamma (radioterapia).

La luz roja tiene la longitud de onda más larga y, por lo tanto, la energía más baja del espectro de luz visible. Ten en cuenta que el prefijo infra significa debajo, por lo que la radiación infrarroja está justo debajo de la luz roja en el espectro electromagnético. El violeta tiene la longitud de onda más corta y, por lo tanto, la energía más alta del espectro de luz visible. Ten en cuenta que el prefijo ultra significa más allá, por lo que la radiación ultravioleta está justo por encima de la luz violeta en el espectro electromagnético.

Los astrónomos usan ondas de radio, microondas y ondas infrarrojas para ver objetos en el espacio. Los radiólogos usan rayos X para ver el interior del cuerpo. Las cámaras termográficas muestran áreas de frío y calor. Los bomberos pueden usar estas cámaras para encontrar personas dentro de una habitación llena de humo. Las abejas usan ondas ultravioleta para ayudarles a ver patrones en flores que no aparecen al ojo humano.