jueves, 13 de agosto de 2009

El espectro electromagnético

Se denomina espectro electromagnético a la distribución energética del conjunto de las ondas electromagnéticas. Referido a un objeto se denomina espectro electromagnético o simplemente espectro a la radiación electromagnética que emite (espectro de emisión) o absorbe (espectro de absorción) una sustancia.
El espectro electromagnético se extiende desde la radiación de menor longitud de onda, como los rayos gamma y los rayos X, pasando por la luz ultravioleta, la luz visible, los rayos infrarrojos y microondas, hasta las ondas electromagnéticas de mayor longitud de onda, como son las ondas de radio. Se cree que el límite para la longitud de onda más pequeña posible es la longitud de Planck mientras que el límite máximo sería el tamaño del Universo (véase Cosmología física) aunque formalmente el espectro electromagnético es infinito y continuo.
 Las ondas electromagnéticas se clasifican dentro de la amplia gama, el espectro electromagnético. A continuación serán nombrados desde los de mayor longitud de onda hasta los de menor longitud de onda:

Ondas de radio: son aquellas de menor frecuencia y por ello mayor longitud de onda(de hasta varios kilómetros) y menor energía que las del espectro visible. Se generan alimentando una antena con una corriente alterna. Se propagan en el aire a la velocidad de la luz (300 mil kilómetros por segundo). Se les da un uso cotidiano en telecomunicaciones e incluyen las ondas de radio y televisión. Recientemente se sigue investigando en la utilización de ondas de radio en medicina pero no tanto con fines terapéuticos sino más bien de observación. Estas técnicas se basan sobre todo en el empleo de ondas de radio conjuntamente con campos magnéticos, de manera similar a como se combinan campos magnéticos y eléctricos en la Resonancia Magnética.
Microondas: son las ondas electromagnéticas definidas en un rango de frecuencias determinado; generalmente de entre 300 MHz y 300 GHz, que supone un período de oscilación de 3 ns a 3 ps y una longitud de onda en el rango de 30 cm a 1 mm. Su uso cotidiano es en los conocidos hornos microondas. Su funcionamiento se basa en el hecho de que la radiación electromagnética de muy alta frecuencia tiene mucha energía, por lo que hay una transferencia de calor muy grande a los alimentos en poco tiempo. Las comunicaciones y el radar son otras dos aplicaciones de las microondas. En telecomunicaciones, las microondas son usadas en radiodifusión, ya que estas pasan fácilmente a través de la atmósfera con menos interferencia que otras longitudes de onda mayores. Usualmente, las microondas son usadas en programas informativos de televisión. Protocolos inalámbricos, tales como Bluetooth y las especificaciones de Wi-Fi también usan microondas La televisión por cable y el acceso a Internet vía cable coaxial usan algunas de las más bajas frecuencias de microondas. Algunas redes de telefonía celular también usan bajas frecuencias de microondas.
Radiación infrarroja: están entre el rango de 0,7 a 100 micrómetros. La radiación infrarroja se asocia generalmente con el calor. Estas son producidas por cuerpos que generen calor, aunque a veces pueden ser generadas por algunos diodos emisores de luz y algunos láseres. Las señales infrarrojas son usadas para algunos sistemas especiales de comunicaciones, como en astronomía para detectar estrellas y otros cuerpos y para guías en armas, en los que se usan detectores de calor para descubrir cuerpos móviles en la oscuridad. También se usan en los controles remotos de los televisores, en los que un transmisor de estas ondas envía una señal codificada al receptor de infrarrojos del televisor. Un uso muy común es el que hacen los comandos a distancia (telecomandos o mando a distancia Los infrarrojos también se utilizan para comunicar a corta distancia los ordenadores con sus periféricos. La luz utilizada en las fibras ópticas es generalmente de infrarrojos. También se puede destacar su uso en aplicaciones como el secado de pinturas o barnices, secado de papel, termofijación de plásticos, precalentamiento de soldaduras, curvatura, templado y laminado del vidrio, entre otras. 
Luz o espectro visible: Es un tipo especial de radiación electromagnética que tiene una longitud de onda en el intervalo de 700 a los 400nm. La unidad usual para expresar las longitudes de onda es el Angstrom. No hay límites exactos en el espectro visible.La luz pueden modularse y transmitirse a través de fibras ópticas, lo cual representa una ventaja pues con su alta frecuencia es capaz de llevar más información. Por otro lado, las ondas de luz pueden transmitirse en el espacio libre, usando un haz visible de láser.
Rayos ultravioletas: cubre el intervalo de 400 a 60 nm. El sol es una importante fuente emisora de rayos en esta frecuencia, los cuales causan cáncer de piel, envejecimiento de ésta, irritación, arrugas, manchas o pérdida de elasticidad, entre otros daños.
La luz ultravioleta tiene diversas aplicaciones. Una de las aplicaciones de los rayos ultravioleta es como. forma de esterilización, junto con los rayos infrarrojos (pueden eliminar toda clase de bacterias y virus sin dejar residuos, tal como ocurre con los productos químicos).Las lámparas fluorescentes producen radiación UV. Las trampas de moscas ultravioleta se usan para eliminar pequeños insectos voladores. Dichas criaturas son atraídas a la luz UV para luego ser eliminadas por shock eléctrico, o atrapadas después de tocar la trampa.
Rayos X: designa a una radiación electromagnética, invisible, capaz de atravesar cuerpos opacos y de impresionar las películas fotográficas. La longitud de onda está entre 10 a 0,1 nanómetros, correspondiendo a frecuencias en el rango de 30 a 3.000 PHz (de 50 a 5.000 veces la frecuencia de la luz visible). Son radiaciones de origen nuclear. Como herramienta de investigación, los rayos X han permitido confirmar experimentalmente las teorías cristalográficas. Utilizando métodos de difracción de rayos X es posible identificar las sustancias cristalinas y determinar su estructura. Mediante estos métodos es posible identificar sustancias químicas y determinar el tamaño de partículas ultramicroscópicas. Los elementos químicos y sus isótopos pueden identificarse mediante espectroscopia de rayos X. Existen además otras aplicaciones de los rayos X, entre las que figuran la identificación de gemas falsas o la detección de mercancías de contrabando en las aduanas; también se utilizan en los aeropuertos para detectar objetos peligrosos en los equipajes. Las fotografías de rayos X o radiografías y la fluoroscopia se emplean mucho en medicina como herramientas de diagnóstico. 
Rayos gamma: es producida generalmente por elementos radioactivos o procesos subatómicos. Tiene longitudes de onda menores que 10 − 11 y no existe un limite inferior para su longitud. Dada su alta energía pueden causar grave daño al núcleo de las células, por lo que son usados para esterilizar equipos médicos y alimentos. Este tipo de radiación de tal magnitud también es producida en fenómenos astrofísicos de gran violencia. Se suelen utilizar para matar bacterias e insectos en productos alimentarios tienen un amplio espectro de usos médicos, como la realización de tomografías y radioterapias. También se utilizan para el tratamiento de ciertos tipos de cáncer. Los detectores de rayos gamma se están empezando a utilizar en Pakistan como parte del Container Security Initiative (CSI).
En conclusión, la principal ventaja de las ondas electromgnéticas es que tienen muchas utilidades. Son utilizadas en el campo de la comunicación, en medicina, la industria, entre otras. Sin embargo, también tienen algunos inconvenientes como los efectos perjudiciales de algunas de ellas sobre la salud y los efectos sobre la salud de las ondas electromagnéticas son muy variados. 

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