Ondas Electromagnéticas y Radiaciones: Conceptos y Propiedades Clave

Conceptos Fundamentales de las Ondas

Longitud de onda: Distancia entre dos puntos cuyo estado de movimiento es idéntico, como por ejemplo, crestas o valles adyacentes.

Amplitud: Es el valor máximo que adquiere una variable en un fenómeno oscilatorio.

Frecuencia: Número de repeticiones de cualquier fenómeno o suceso periódico en una unidad de tiempo.

Periodo: Es el tiempo empleado por cada partícula en una oscilación completa. Entonces, v=1/T

Clasificación de las Ondas

Según el Medio de Propagación

• Ondas mecánicas: Necesitan un medio material para propagarse.
• Ondas electromagnéticas: No necesitan un medio material para propagarse.

Según la Dirección de la Perturbación

• Ondas longitudinales: El movimiento de las partículas producido por la perturbación es paralelo a la dirección de propagación de la onda.
• Ondas transversales: Las partículas se mueven perpendicularmente a la dirección de propagación de la onda.

Radiaciones Electromagnéticas

Las radiaciones electromagnéticas son una forma de propagación de energía a través del espacio sin necesidad de un medio material. Abarcan un espectro muy amplio de tipos de onda, desde las microondas hasta los rayos X y γ, pasando por la luz visible. Los rayos X son radiaciones electromagnéticas de alta frecuencia (energías mayores a 1 keV).

Propiedades de las Radiaciones Electromagnéticas

• No tienen masa.
• No tienen carga eléctrica.
• Viajan a la velocidad de la luz.
• Tienen energías diferentes y medibles (frecuencias y longitud de onda).

Las ondas electromagnéticas consisten en la propagación de una doble vibración: de un campo eléctrico (E) y de un campo magnético (H). Estas dos vibraciones están en fase, tienen direcciones perpendiculares y se propagan en el vacío a una velocidad de 300.000 km/s según una dirección perpendicular a los planos de vibración.

El Fotón: Paquete de Energía

Una radiación electromagnética de frecuencia determinada (ν) no puede adquirir ni ceder la energía que transporta más que en cantidades discontinuas, que son múltiplos de una cantidad elemental E (cuanto o fotón). Se cumple que: E = h . ν (donde h = 4,1356 x 10^-15 eV.s).

Un fotón es un “paquete” de energía equivalente a una partícula de energía cinética h.ν.