Espectro electromagnético: clasificación y características de las ondas

Resumen

El texto describe la clasificación del espectro electromagnético, desde las radioondas hasta la radiación gamma. Para cada tipo de onda indica su origen físico, su rango de frecuencias y sus aplicaciones o efectos, como las telecomunicaciones, los hornos de microondas, los rayos X o la radiación gamma. Es un material útil para repasar la relación entre frecuencia, energía y peligrosidad de las ondas.

Puntos clave

Las radioondas tienen frecuencias desde unos pocos hercios hasta 10^9 Hz y se usan en radio y televisión.
Las microondas llegan hasta 10^11 Hz y se usan en radares, teléfonos móviles y hornos domésticos porque coinciden con las vibraciones de las moléculas de agua.
Los infrarrojos son generados por cuerpos calientes, por vibraciones atómicas o moleculares, y llegan hasta 4·10^14 Hz.
La luz visible va de 4·10^14 Hz (rojo) a 8·10^14 Hz (violeta) y se produce por saltos electrónicos en la corteza atómica.
La ultravioleta abarca de 8·10^14 Hz a 10^17 Hz, es invisible para el ojo y tiene alta energía.
Los rayos X llegan hasta 10^19 Hz, se originan en electrones ligados al núcleo de átomos grandes y permiten las radiografías óseas.
La radiación gamma es la más energética, alcanza 10^22 Hz y se genera en procesos de desintegración radiactiva dentro del núcleo.

Ponte a prueba

Clasificación del Espectro Electromagnético

a) Radioondas: Son las ondas electromagnéticas (OEM) que se usan en telecomunicaciones, tanto de radio como de TV. Se originan en circuitos oscilantes electrónicos con condensadores y bobinas. Su rango de frecuencia oscila entre unos pocos hercios y 10⁹ Hz, distinguiéndose en esta zona diferentes bandas.
b) Microondas: Se usan también en telecomunicaciones, como la banda Ultra High Frequency (UHF) de televisión, las frecuencias de los teléfonos móviles, en los radares o en los hornos domésticos; en este caso, por coincidir con las frecuencias propias de vibración de las moléculas de agua. Se generan, como las anteriores, en circuitos electrónicos y su frecuencia llega hasta los 10¹¹ Hz.
c) Infrarrojos: Son ondas generadas por cuerpos calientes y se producen por vibraciones atómicas o moleculares. La frecuencia llega a 4·10¹⁴ Hz.
d) Luz visible: Incluye la muy estrecha banda de frecuencias que es perceptible por nuestro sistema óptico y que constituye los llamados “colores”. Su frecuencia oscila desde 4·10¹⁴ Hz para el rojo hasta 8·10¹⁴ Hz para el violeta. Estas ondas se producen por saltos electrónicos en la corteza atómica.
e) Ultravioleta: Se producen de la misma manera que la luz visible, aunque su rango de frecuencias, que oscila desde 8·10¹⁴ Hz hasta 10¹⁷ Hz, las hace indetectables por nuestro sistema óptico. Las energías son del orden de magnitud de las de las reacciones químicas, lo que explica, en parte, sus efectos y su alto poder de penetración en los tejidos orgánicos.
f) Rayos X: Se originan también por saltos electrónicos en la corteza atómica, pero por los electrones fuertemente ligados al núcleo de átomos grandes, normalmente metálicos. Las frecuencias llegan hasta 10¹⁹ Hz y, dada su gran energía, no solo penetran, sino que pueden atravesar la materia orgánica, salvo su parte caliza, lo que permite realizar radiografías óseas. Por esta misma razón, la exposición prolongada a estas ondas, también llamadas rayos Röntgen, en honor a su descubridor, es muy peligrosa.
g) Radiación gamma (γ): Son las OEM más energéticas que existen. Su frecuencia alcanza los 10²² Hz, lo que las hace peligrosísimas para la salud. Se generan dentro de los núcleos de los átomos, en los procesos de desintegración radiactiva, cuando el núcleo se desexcita.

Preguntas frecuentes

¿Qué frecuencia tienen las microondas?

Las microondas llegan hasta unos 10^11 Hz. Se generan en circuitos electrónicos y se usan en telecomunicaciones, radares y hornos domésticos.

¿Por qué los hornos microondas calientan los alimentos?

Su frecuencia coincide con las frecuencias propias de vibración de las moléculas de agua. Por eso estas moléculas absorben la energía y se calientan.

¿Dónde se generan los rayos gamma?

Se generan dentro de los núcleos atómicos, en los procesos de desintegración radiactiva, cuando el núcleo se desexcita.

¿Por qué son peligrosos los rayos X y la radiación gamma?

Tienen gran energía y pueden penetrar en la materia orgánica. Por eso la exposición prolongada es muy perjudicial para la salud.