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El Espectro Electromagnético y sus Aplicaciones Bernardo Fontal.
Cómo se mide
Una de las descripciones de la radiación electromagnética es que corresponde a
ondas electromagnéticas (Ver 2.2 , Maxwell) que constan de campos eléctricos y
magnéticos oscilantes, que son mutuamente perpendiculares entre sí y
perpendiculares a la dirección de propagación de la onda.
Al mirar al firmamento en una noche estrellada, nos llama la atención la
inmensidad del número de estrellas que podemos observar y surge la pregunta
sobre su naturaleza y ubicación en el Universo. Al analizar llegamos a la
conclusión que estamos observando la luz que se originó en esa estrella, que de
alguna manera se produjo, viajó por el espacio por mucho tiempo y finalmente
llegó hasta nuestros ojos. O sea que estamos recibiendo la energía y la información
del pasado, y solo en una pequeña región donde nuestros ojos son sensibles, de un
espectro muy amplio que se difunde por todo el Universo
La luz y radiación que hemos mencionado forman parte de un rango muy
amplio, que no tiene límite inferior o superior, denominado el Espectro
Electromagnético. Este espectro se ha dividido en diferentes regiones, pero que no
tienen fronteras rígidas entre regiones adyacentes. Se utilizan dos parámetros
comunes para referirse al espectro electromagnético: frecuencia y longitud de onda
Onda electromagnética. Luz polarizada en el plano. E, campo eléctrico;
B, campo magnético; y, dirección de propagación.
La Figura 2 nos muestra
una representación de la onda electromagnética polarizada en el plano,
desplazándose en la dirección y. El campo eléctrico está representado por el vector
E y está oscilando en la dirección z (ó –z); el campo magnético está representado
por el vector B y se encuentra oscilando en la dirección x (ó –x) (observe que
e A. Einstein: E= mc2
, donde E representa la energía, m= la masa de la
materia y c = la velocidad de la luz.
La luz es una manifestación de la energía y
está asociada a la radiación electromagnética que se encuentra en todo el universo
y se describe como un campo electromagnético (con descripción ondulatoria) o
como fotones (con descripción como partícula), tanto ondas como fotones se
desplazan en el espacio a la velocidad de la luz.
Algunos experimentos tales como la radiación de un cuerpo negro y el efecto
fotoeléctrico no pudieron ser explicados por el modelo ondulatorio de la radiación,
siendo necesario proponer una alternativa para su explicación. La propuesta vino
de Max Plank quien propuso que la emisión de radiación de un cuerpo negro
estaba cuantizada y de A. Einstein quien propuso que la luz estaba conformada por
fotones que se comportaban mas como partículas y viajaban a la velocidad de la
luz y su energía dependía de su frecuencia: E= hν , donde h = constante de Plank =
6.625 x 10-34 joule-seg
El comportamiento dual onda-partícula es la mejor descripción de la radiación
electromagnética actualmente. Dependiendo del tipo de experimento realizado, el
comportamiento de la luz se puede explicar como ondulatorio (ondas
electromagnéticas) o como partículas (fotones). En la teoría de la electrodinámica
cuántica (QED), los fotones corresponden a la partícula que transmite la fuerza
electromagnética entre partículas con cargas eléctricas: los fotones serán
absorbidos y emitidos por estas partículas cargadas.
