espectro electromagnetico parte 1

El Espectro Electromagnético El espectro electromagnético se refiere a un "mapa" de los diferentes tipos de energía de radiación y sus correspondientes longitudes de onda. hay usualmente 6 subdivisiones (ondas de radio, infraroja, visible, ultravioleta, rayos X y rayos gama) de el espectro electromagnético. Espectro Electromagnético Click para tamaño completo Creditos: César Salazar Como se puede observar, la parte visible del espectro es realmente muy pequeña en relación con los otros tipos de energía. De izquierda a derecha, el espectro muestra un incremento de energía. Este incremento de energía se ve en un incremento en la frecuencia. Y la frecuencia está en relación inversa con la longitud de onda. Usando la ecuación v=lf, donde v= velocidad (en este caso de la luz), l = longitud de onda, y f = frecuencia, nosotros podemos observar la relación inversa. La unidad para la longitud de onda es el metro (m) y para la frecuencia es el Hertzio (Hz). La velocidad de la luz está representada por v, es una constante: 3x10^8 m/s. Nosotros podemos también calcular la frecuencia si se nos da la longitud de onda, y la longitud de onda si se da la frecuencia. ¿Qué es Espectro Electromagnético? El Espectro Electromagnético es un conjunto de ondas que van desde las ondas con mayor longitud como las ondas de radio, hasta los que tienen menor longitud como los rayos Gamma. Entre estos dos limnites estan: las ondas de radio, las microondas, los infrarrojos, la luz visible, la luz ultravioleta y los rayos X Es importante anotar que las ondas con mayor longitud de onda tienen menor frecuencia y viceversa. Las características propias de cada tipo de onda no solo es su longitud de onda, sino también su frecuencia y energía. En la siguiente tabla se muestra como se divide el espectro electromagnético: (empezando de con la que tiene mayor longitud de onda) La radiofrecuencia se puede dividir en las siguientes bandas del espectro: NombreAbreviatura inglesaBanda ITUFrecuenciasLongitud de onda < 3 Hz> 100.000 kmFrecuencia extremadamente baja Extremely low frequencyELF13-30 Hz100.000–10.000 kmSuper baja frecuencia Super low frequencySLF230-300 Hz10.000–1.000 kmUltra baja frecuencia Ultra low frequencyULF3300–3.000 Hz1.000–100 kmMuy baja frecuencia Very low frequencyVLF43–30 kHz100–10 kmBaja frecuencia Low frequencyLF530–300 kHz10–1 kmMedia frecuencia Medium frequencyMF6300–3.000 kHz1 km – 100 mAlta frecuencia High frequencyHF73–30 MHz100–10 mMuy alta frecuencia Very high frequencyVHF830–300 MHz10–1 mUltra alta frecuencia Ultra high frequencyUHF9300–3.000 MHz1 m – 100 mmSuper alta frecuencia Super high frequencySHF103-30 GHz100–10 mmFrecuencia extremadamente alta Extremely high frequencyEHF1130-300 GHz10–1 mm > 300 GHz< 1 mmA partir de 1 GHz las bandas entran dentro del espectro de las microondas. Por encima de 300 GHz la absorción de la radiación electromagnética por la atmósfera terrestre es tan alta que la atmósfera se vuelve opaca a ella, hasta que, en los denominados rangos de frecuencia infrarrojos y ópticos, vuelve de nuevo a ser transparente. Las bandas ELF, SLF, ULF y VLF comparten el espectro de la AF (audiofrecuencia), que se encuentra entre 20 y 20.000 Hz aproximadamente. Sin embargo, éstas se tratan de ondas de presión, como el sonido, por lo que se desplazan a la velocidad del sonido sobre un medio material. Mientras que las ondas de radiofrecuencia, al ser ondas electromagnéticas, se desplazan a la velocidad de la luz y sin necesidad de un medio material. Usos de la radiofrecuencia RadiocomunicacionesAunque se emplea la palabra radio, las transmisiones de televisión, radio, radar y telefonía móvil están incluidas en esta clase de emisiones de radiofrecuencia. Otros usos son audio, vídeo, radionavegación, servicios de emergencia y transmisión de datos por radio digital; tanto en el ámbito civil como militar. También son usadas por los radioaficionados. Radioastronomía Muchos de los objetos astronómicos emiten en radiofrecuencia.En algunos casos en rangos anchos y en otros casos centrados en unafrecuencia que se corresponde con una línea espectral,[2] por ejemplo: Línea de HI o hidrógeno atómico. Centrada en 1,4204058 GHz.Línea de CO (transición rotacional 1-0) asociada al hidrógeno molecular. Centrada en 115,271 GHz.RadarEl radar es un sistema que usa ondas electromagnéticas para medir distancias, altitudes, direcciones y velocidades de objetos estáticos o móviles como aeronaves, barcos, vehículos motorizados, formaciones meteorológicas y el propio terreno. Su funcionamiento se basa en emitir un impulsode radio, que se refleja en el objetivo y se recibe típicamenteen la misma posición del emisor. A partir de este "eco" se puedeextraer gran cantidad de información. El uso de ondaselectromagnéticas permite detectar objetos másallá del rango de otro tipo de emisiones. Entre susámbitos de aplicación se incluyen la meteorología, el control del tráfico aéreo y terrestre y gran variedad de usos militares. Resonancia magnética nuclearLa Resonancia Magnetica Nuclear estudia los núcleos atómicos al alinearlos a un campo magnéticoconstante para posteriormente perturbar este alineamiento con el uso deun campo magnético alterno, de orientación ortogonal.La resultante de esta perturbación es una diferencia deenergía que se evidencia al ser excitados dichos átomospor radiación electromagnética de la misma frecuencia.Estas frecuencias corresponden típicamente al intervalo deradiofrecuencias del espectro electromagnético. Esta es laabsorción de resonancia que se detecta en las distintastécnicas de RMN. Curiosidadeslos campos electromagnéticos naturales son más fuertesen frecuencias inferiores al límite de 100 kHz. El campoeléctrico estático de la tierra alcanza valores de100 V/m en condiciones de buen tiempo en la capa de airepróxima al suelo. La presencia de nubes de tormenta incrementala tensión del campo y las descargas eléctricas naturalesproducen una radiación de banda ancha centrada en los10 kHz. En la gama de RF y microondas recibimos radiacióndel sol y las estrellas pero en magnitud de 10 pW/cm²La densidad de potencia de las fuentes naturales cae no linealmentecon la frecuencia hasta valores inferiores a 10-22 uW/cm2.MHzsobre los 10 MHz, siendo la irradiancia más alta en la noche quedurante el día. Frecuenciarecuencia es una magnitud que mide el número derepeticiones por unidad de tiempo de cualquier fenómeno o sucesoperiódico.Para calcular la frecuencia de un suceso, se contabilizan unnúmero de ocurrencias de este teniendo en cuenta un intervalotemporal, luego estas repeticiones se dividen por el tiempotranscurrido. Según el SI (Sistema Internacional), la frecuencia se mide en hercios (Hz), en honor a Heinrich Rudolf Hertz. Un hercio es aquel suceso o fenómeno repetido una vez por segundo.Así, dos hercios son dos sucesos (períodos) por segundo,etc. Esta unidad se llamó originariamente «ciclo porsegundo» (cps) y aún se sigue utilizando. Otras unidadespara indicar la frecuencia son revoluciones por minuto (rpm). Laspulsaciones del corazón y el tempo musical se miden en «pulsos por minuto» (bpm, del inglés beats per minute). Un método alternativo para calcular la frecuencia es medir el tiempo entre dos repeticiones (periodo) y luego calcular la frecuencia (f) recíproca de esta manera: donde T es el periodo de la señal. Frecuencias de ondas La frecuencia tiene una relación inversa con el concepto de longitud de onda (ver gráfico), a mayor frecuencia menor longitud de onda y viceversa. La frecuencia f es igual a la velocidad v de la onda, dividido por la longitud de onda λ (lambda): Cuando las ondas viajan de un medio a otro, como por ejemplo de aire a agua, la frecuencia de la onda se mantiene constante, cambiando sólo su longitud de onda y la velocidad. Por el efecto Doppler, la frecuencia es una magnitud invariable en el universo.Es decir, no se puede modificar por ningún proceso físicoexcepto por su velocidad de propagación o longitud de onda. Frecuencia de la corriente alternaEn Europa, Asia, Oceanía, África y gran parte de América del Sur, la frecuencia de corriente alterna para uso doméstico (en electrodomésticos, etc.) es de 50 Hz y en América del Norte de 60 Hz. Voltaje y frecuencia: 220-240 V/60 Hz 220-240 V/50 Hz 100-127 V/60 Hz 100-127 V/50 Hz Longitudes de ondae acuerdo a lo indicado anteriormente, la longitud de onda tiene unarelación inversa con la frecuencia, a mayor frecuencia, menorlongitud de onda, y viceversa. La longitud de onda λ (lambda) esigual a la velocidad v de la onda, dividido por la frecuencia f:Una onda electromagnética de 2 miliherciostiene una longitud de onda aproximadamente igual a la distancia de laTierra al Sol (150,000,000 millones de kilómetros). Una ondaelectromagnética de 1 microhercio tiene una longitud de onda de 0,0317 años luz. Una onda electromagnética de 1 nanohercio tiene una longitud de onda de 31,69 años luz. Física de la luzLa luz visible es una onda electromagnética, que consiste enoscilaciones eléctricas y campo magnéticos que viajan porel espacio. La frecuencia de la onda determina el color: 4×1014 Hz es la luz roja, 8×1014 Hz es la luz violeta, y entre estos (en el rango de 4-8×1014 Hz) están todos los otros colores del arco iris. Una onda electromagnética puede tener una frecuencia de menos de 4×1014 Hz, pero no será visible para el ojo humano, tales ondas se llaman infrarrojos (IR). Para frecuencias menores, la onda se llama microondas,y en las frecuencias aún más bajas tenemos las ondas deradio. Del mismo modo, una onda electromagnética puede tener unafrecuencia mayor que 8×1014 Hz, pero será invisible para el ojo humano, tales ondas se llaman ultravioleta (UV). Las ondas de frecuencia mayor que el ultravioleta se llaman rayos X, y con frecuencias más altas aún encontramos los rayos gamma. Todas estas ondas, las ondas de radio de baja frecuencia hasta losrayos gamma de alta frecuencia, son fundamentalmente las mismas, ytodas ellas son llamadas radiación electromagnética. Todas ellos viajan a través del vacío a la velocidad de la luz. Otra característica de una onda electromagnética es la longitud de onda.La longitud de onda es inversamente proporcional a la frecuencia, porlo que una onda electromagnética con una frecuencia másalta tiene una longitud de onda más corta, y viceversa. Hercio El hercio, hertzio o hertz (símbolo Hz), es la unidad de frecuencia del Sistema Internacional de Unidades.[1] Nombrado en honor al físico alemán Heinrich Rudolf Hertz, que descubrió la propagación de las ondas electromagnéticas. El nombre fue establecido por la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC por sus siglas en Inglés) en 1930. Este fue adoptado por la Conferencia General de Pesos y Medidas(CGPM, Conférence générale des poids et mesures)en 1960, reemplazando el nombre anterior de ciclos por segundo (cps),así como sus múltiplos relacionados, principalmentekilociclos por segundo (kc/s), megaciclos por segundo (Mc/s) y elocasionalmente utilizado kilomegaciclo por segundo (kMc/s) y gigaciclopor segundo (Gc/s). El término ciclo por segundo fuecompletamente reemplazado por hercio hacia los años de 1970. Un hercio representa un ciclo por cada segundo, entendiendo ciclo como la repetición de un suceso. Por ejemplo, el hercio se aplica en física a la medición de la cantidad de veces por un segundo que se repite una onda (ya sea sonora o electromagnética), magnitud denominada frecuencia y que es, en este sentido, la inversa del período. Un hercio es la frecuencia de una partícula en un período de un segundo. Múltiplos del Hercio A continuación una tabla de los múltiplos y submúltiplos del Sistema Internacional de Unidades. Múltiplos del Sistema Internacional para hercio (Hz)Submúltiplos MúltiplosValorSímboloNombreValorSímboloNombre10−1 HzdHzdecihercio101 HzdaHzdecahercio10−2 HzcHzcentihercio102 HzhHzhectohercio10−3 HzmHzmillihercio103 HzkHzkilohercio10−6 HzµHzmicrohercio106 HzMHzmegahercio10−9 HznHznanohercio109 HzGHzgigahercio10−12 HzpHzpicohercio1012 HzTHzterahercio10−15 HzfHzfemtohercio1015 HzPHzpetahercio10−18 HzaHzattohercio1018 HzEHzexahercio10−21 HzzHzzeptohercio1021 HzZHzzettahercio10−24 HzyHzyoctohercio1024 HzYHzyottahercioLos prefijos más comunes están en negrita. Esta unidad del Sistema Internacional es nombrada así en honor a Heinrich Rudolf Hertz. En las unidades del SI cuyo nombre proviene del nombre propio de una persona, la primera letra del símbolo se escribe con mayúscula (Hz), en tanto que su nombre siempre empieza con una letra minúscula (hercio), salvo en el caso de que inicie una frase o un título.