Conceptos Clave en Ondas y Radiación: Propiedades e Interacción Física

Conceptos Fundamentales de Ondas y Radiación

Este documento aborda preguntas clave sobre las propiedades de las ondas electromagnéticas y su interacción con la materia, cubriendo desde la frecuencia y energía de los fotones hasta la atenuación y reflexión de la radiación.

Propiedades Básicas de las Ondas Electromagnéticas

1. La frecuencia de una onda con una longitud de onda de 633 nm es, aproximadamente: 5×10⁸.
2. Según el postulado de De Broglie, un fotón tiene asociada una onda electromagnética cuya longitud de onda (λ) está relacionada con el momento lineal (p) del fotón de la siguiente forma: λ = h/p (siendo h la constante de Planck).
3. La energía de un fotón con una longitud de onda de 633 nm es, aproximadamente: 2 eV.

Interacción de la Radiación con la Materia

1. Se hace incidir un haz de radiación sobre una superficie, formando un ángulo de 60 grados con respecto a la normal a dicha superficie. La intensidad que incide sobre la superficie, en comparación con la intensidad que incidiría a lo largo de la normal, es: La mitad.
2. Se hace incidir un haz de radiación no ionizante sobre un material. Como consecuencia, se produce absorción de radiación y atenuación de la intensidad del haz incidente. El espesor de semirreducción es: aquel que la radiación incidente debe atravesar para que la intensidad inicial se reduzca a la mitad.
3. Durante 2 minutos se hace incidir un haz de radiación sobre un punto situado a 1 metro de la fuente. Si la distancia a la fuente fuera de 2 metros, para que se produzca el mismo efecto biológico, hay que irradiar durante: 8 minutos.
4. Cuando una onda electromagnética se propaga por el medio 1 y llega a una superficie de separación con un medio 2, se puede producir reflexión y/o transmisión de la onda electromagnética. Este fenómeno es descrito por las leyes de Snell. Si la velocidad de propagación de la onda en el medio 2 es menor que la velocidad de propagación en el medio 1, entonces: nunca se produce reflexión total.
5. Una fuente emite radiación, y se realiza una medida de la intensidad a una distancia de 4 metros de dicha fuente. Se realiza otra medida de intensidad a 2 metros de la misma fuente. Suponiendo los efectos de absorción despreciables, la segunda medida de intensidad es, con respecto a la primera: Cuatro veces mayor.
6. La intensidad de una onda electromagnética se define como la energía que atraviesa la unidad de superficie en la unidad de tiempo. Si una fuente emite ondas electromagnéticas que se propagan en un medio no absorbente: La intensidad a 5 cm de la fuente es cuatro veces mayor que la intensidad a 10 cm.
7. Durante 2 minutos se hace incidir un haz de radiación sobre un punto situado a 2 metros de la fuente. Si la distancia a la fuente fuera de 1 metro, para que se produzca el mismo efecto biológico, hay que irradiar durante: 0.5 minutos.
8. Se irradia un material con una onda electromagnética y, después de atravesar un cierto espesor de material, se mide una intensidad igual a la mitad de la intensidad incidente. El espesor de material que ha atravesado la radiación es: el denominado espesor de semirreducción.