ondaselectromagnético son oscilaciones formadas por campos eléctricosy magnéticovariables, que se propagan tanto en el vacío como en los medios materiales. Son ondas tridimensionales y transversales que viajan en el velocidad de la luz, llevando exclusivamente energía. Además, se presentan en forma de ondas de radio, microondas, infrarrojos, luz visible, ultravioleta, rayos X y rayos gamma, en orden ascendente de frecuencia y energía.
Antes de continuar, le sugerimos que lea nuestro artículo y conozca algunos conceptos importantes sobre clasificación de olas.
¿Qué son las ondas electromagnéticas?
Las ondas electromagnéticas surgen basadas en la interacción entre campos eléctricos o campos magnéticos cambiantes. Estos se propagan en el vacío a la misma velocidad que la luz, unos 300.000 kilómetros por segundo. A diferencia de las ondas mecánicas, como las sonar, las ondas electromagnéticas pueden propagarse tanto en el medio material como en el vacío. Porque ellos son fenómenos ondulatorios
, pueden sufrir reflexión, refracción, absorción, difracción, interferencia, dispersión y polarización.
Las ondas electromagnéticas fueron predichas y teorizadas por el físico y matemático escocés JaimeEmpleadoMaxwell, que unificaba las ecuaciones de electricidad es de magnetismo ecuaciones existentes (Ecuaciones de Faraday, Ampere y Gauss) en ecuaciones de onda.
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A través de sus ecuaciones, Maxwell pudo calcular el módulo de velocidad de propagación de El ondaselectromagnético. La confirmación experimental de la existencia de ondas electromagnéticas solo apareció alrededor de una década después, tras los experimentos llevados a cabo por el físico alemán HeinrichHertz.
Todas las ondas electromagnéticas tienen frecuencia de oscilación, largoenonda y amplitud. Además, la longitud de onda y la frecuencia son cantidades inversamenteproporcional, por lo tanto, ondas de alta frecuencia como rayos X o gama, tenía longitudes muy pequeñas. La siguiente figura muestra el espectro electromagnético y los diferentes rangos de ondas electromagnéticas existentes, tenga en cuenta:
Características de las ondas electromagnéticas.
Algunas características de las ondas electromagnéticas:
- Ellos son transversales, es decir, la perturbación responsable de producirlos ocurre en un direcciónperpendicular a su dirección de propagación. En las ondas electromagnéticas, el campo eléctrico, el campo magnético y la dirección de propagación son perpendiculares entre sí;
- Se propagan en el vacío a la misma velocidad que la luz visible: 2,99792458.108 Sra, simbolizado por la letra c;
- Tu amplitud se refiere a tu intensidad, cuanto mayor es la amplitud de una onda electromagnética, mayor es la perturbación que es capaz de producir;
- Ellos son tridimensional, es decir, después de producirse, se propagan igualmente en todas direcciones;
- Cuando atraviesan medios materiales, como aire o agua, su velocidad de propagación disminuye, mientras que su longitud de onda aumenta, entonces tu frecuencia no cambia. Este fenómeno se conoce como refracción.
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Ondas electromagnéticas en la vida cotidiana
Vea algunos ejemplos de ondas electromagnéticas existentes que se utilizan ampliamente en nuestra vida diaria:
- Ondas de radio: son ampliamente utilizados en telecomunicaciones. La señal de radio, televisión y teléfono celular se encuentra en este rango de frecuencia;
- Microonda: también se utilizan ampliamente en telecomunicaciones. Los enrutadores inalámbricos de Internet, conocidos popularmente como Wi-Fi, utilizan frecuencias de microondas que oscilan entre 2,4 GHz y 5,8 GHz;
- Infrarrojo: Esto también se conoce como ola de calor. Algunos dispositivos de seguridad equipados con visión nocturna pueden detectarlo. El infrarrojo es la onda que se emite cuando usamos un mando a distancia;
- Luz visible: es el rango de ondas electromagnéticas ubicadas entre las frecuencias de 480 THz y 750 THz.
- Ultravioleta: después de ciertas frecuencias, se considera que es una radiación ionizante, es decir, una onda electromagnética con potencial de iniciarse. electrones de las moléculas, provocando la aparición de anomalías celulares que pueden evolucionar a una cáncer, por ejemplo. Esta frecuencia de onda electromagnética es ampliamente utilizada por expertos criminales para detectar materiales biológicos como sangre y saliva; su capacidad de ionización también le permite ser utilizado para la esterilización de utensilios quirúrgicos, jeringas, recipientes, etc .;
- RayosX: llegan a la Tierra en pequeñas cantidades debido a la presencia de atmósfera de la tierra. Estas ondas electromagnéticas tienen frecuencias muy altas y un gran poder de penetración, por lo que son utilizado para obtener imágenes de huesos y articulaciones y para el tratamiento de tumores, a través de da radioterapia
Vea mas:Rayos X: radiación electromagnética de alta frecuencia.
- Gama: son producidos por reacciones nucleares, en el que los niveles de energía central de la átomos variar. Estas olas son extremadamente enérgicas y tienen un alto poder de penetración. Los rayos gamma se utilizan para estudios astronómicos y para inducir reacciones nucleares.
Ondas electromagnéticas y materia
La forma en que las ondas electromagnéticas interactúan con la materia depende directamente de su frecuencia. Compruebe cómo responden las cargas eléctricas y otras partículas a cada tipo de onda:
- ondasenradio: promover la oscilación colectiva de electrones libres en metales, como ocurre en las antenas utilizadas en radios y televisores;
- Microonda: tienen frecuencias similares a la frecuencia de rotación de las moléculas de agua, esto hace que este tipo de onda electromagnética puede resonar con estas moléculas, calentándolas a través de la rotación;
- Infrarrojo: promueve la vibración molecular, es una de las principales formas de transmisión de calor;
- Luz visible: es capaz de suministrar energía y excitar los electrones presentes en las moléculas;
- Ultravioleta: promueve la excitación de electrones, pero también puede provocar la expulsión de electrones que se encuentran en el capa de valencia de átomos;
- Rayos X: son capaces de arrancar electrones de los átomos por colisión elástica entre fotones y átomos. Estos fotones son absorbidos por átomos y reemitidos a frecuencias más bajas;
- Rayosgama: pueden provocar excitaciones nucleares que conduzcan a su disociación, pero también pueden generar pares de materia y antimateria, provocando la aniquilación mutua de estas partículas.
Por Rafael Hellerbrock
Profesor de física
Fuente: Escuela Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/o-que-sao-ondas-eletromagneticas.htm
